每日科普|月球挖回来的土，为啥借给了核工业？

显示全部楼层 · 发表于 2021-7-27 11:07:11

每日科普|月球挖回来的土，为啥借给了核工业？

来源：中国核工业
作者：黄志新

7月12日，国家航天局探月与航天工程中心在北京国家天文台举行嫦娥五号任务第一批月球科研样品发放仪式，标志着月球样品科学研究工作正式启动。经审核，来自13家科研机构的31份申请获得通过，发放总量共17476.4mg。

13家科研机构中，中科院、地科院及大学系统共11家、央企下属研究院2家。其中，中核集团下属的一家单位赫然在列：核工业北京地质研究院（以下简称“核地研院”）。

这份珍贵的月球“土特产”，核地研院是怎样借到的？又将如何使用？

23家科研机构、85份申请

2020年11月24日，长征五号遥五运载火箭搭载嫦娥五号探测器成功发射升空，12月2日，嫦娥五号完成月面自动采样封装，12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带1731克月球样品着陆地球。我国成为全球第三个从月球成功采集样品的国家，采集样品重量仅次于美国。

为了规范月球样品的保存、管理和使用，国家航天局发布了《月球样品管理办法》，聘任9名专家组成了第一届月球样品专家委员会。随后，第一批月球样品信息在中国探月与深空探测网上线发布，并开始受理借用申请。

至申请受理截止日，共收到来自教育部、工业和信息化部、自然资源部、中科院、核工业集团、航天科技集团等方面的23家科研机构的37名使用责任人提出的85份申请。

作为国内唯一以放射性地质研究为主的综合性科研单位、全国核地质科学研究中心，从嫦娥五号月球探测器发射成功开始，核地研院便发挥核地质研究背景优势、紧密跟踪月球科学研究进展、充分凝练重大科学问题，同时积极组建月球样品检测实验室、筹建月球科研团队，提交月球样品研究申请，为开展月球样品研究做好了充足准备。

最终根据月球样品专家委员会与国家航天局审批结果，核地研院申报的“嫦娥五号月球样品聚变核能元素研究”项目通过评审，成功获得50mg月壤样品。

借来月球“土特产”，要研究啥？

月壤组分的表面孔隙发育和微陨石撞击微尺度损伤特征，是月壤成熟度研究的重要组成。

月球样品的科学研究价值主要有3个方面：一是研究月球的起源与演化、行星宜居性等，二是开发利用太空资源，三是指导后续月球与深空探测（探月工程的许多首席科学家往往都是地质学家）。

由于地球磁场和大气的影响，太阳风中的氦-3无法到达地球表面。

核地研院科研人员将聚焦月壤中的氦-3资源，开展月壤成熟度、月壤中的氦-3含量、月球化学及矿物组成对氦-3的制约、氦-3气体最佳提取参数等5个科学问题开展实验研究，为月壤的形成机制、太阳风历史，以及未来月球资源潜力评价与开发可行性研究提供基础数据。

这事，和终极能源有关！

氦-3的聚变原理，聚变过程不产生中子，是未来的清洁能源。

氦-3是重要的未来能源，是可控的核聚变材料，与氘、氚等聚变材料相比，氦-3聚变过程中不产生中子，属于未来洁净能源。

月壤中氦-3的估算含量

开发和利用月球氦-3资源是人类探月的原动力之一，月壤中氦-3丰度达到地壳丰度的40多万倍，资源总量最高可达500万吨，而地球中的氦-3资源仅不到20吨。

据探月工程首任首席科学家欧阳自远院士估算，全世界一年的总发电量只需约100吨氦-3，月壤中的氦-3可供地球能源需求达万年。开发月壤中所蕴含的丰富的氦-3对人类未来能源的可持续发展具有重要而深远的意义。

美国、苏联对月球氦-3展开了大量研究工作，包括开采方法、开采设备研制、经济可行性评价等。过去，中国科学家基本拿不到阿波罗月球样品进行研究。受到样品的制约，我国在这方面的研究非常薄弱。

中国科学家50年来的翘首期盼，如今终于实现。

责任编辑：张鹏辉

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