我國月球樣品研究再傳捷報,吉林大學科研團隊在嫦娥六號月壤分析中取得突破性進展——首次在月球背面樣品中發現天然形成的單壁碳納米管與石墨碳。這一發現不僅刷新了人類對月球物質組成的認知,更證明月球背面的地質活動遠超此前預期,為研究月球演化提供了全新視角。
研究團隊通過顯微成像、光譜分析等先進技術,系統解析了嫦娥六號采集的月球背面樣品。實驗數據顯示,月壤中存在無需人工干預自然形成的單壁碳納米管,其直徑僅為納米級別,結構完整且分布廣泛。這一發現顛覆了傳統認知——此前科學界普遍認為此類先進納米材料只能通過人工合成獲得。研究人員推測,月球表面的極端環境,如微隕石撞擊產生的高溫高壓、太陽風持續輻照以及火山活動釋放的能量,可能通過鐵催化等物理化學過程促使碳元素自然重組,最終形成這種高強度、高導電性的納米材料。
對比嫦娥五號月球正面樣品,科研團隊發現嫦娥六號樣品中的碳結構存在顯著差異:背面月壤中的碳原子排列呈現更多缺陷特征。這一現象與月球背面長期遭受更強烈微隕石撞擊的歷史高度吻合——高頻撞擊可能導致碳結構在形成過程中頻繁斷裂與重組,從而留下更多缺陷痕跡。該發現首次從物質組成層面證實了月球正反面在演化路徑上的差異性,為構建更完整的月球地質模型提供了關鍵證據。
單壁碳納米管與石墨碳的實用價值同樣引人注目。前者作為由單層碳原子卷曲而成的管狀結構,其強度是鋼的100倍,導電性優于銅,被視為未來納米電子器件、高效能源存儲設備以及輕質高強度結構材料的核心原料;后者作為層狀碳晶體,憑借優異的導電性、潤滑性和化學穩定性,廣泛應用于電池電極、航天器潤滑劑以及碳纖維復合材料等領域。此次在月球原位發現這兩種材料,意味著未來月球基地建設可能直接利用月壤資源——通過提取技術獲得碳材料后,可就地制造太陽能電池板、結構支撐件甚至探測器零部件,大幅降低地月物資運輸成本。
值得關注的是,此次發現并非我國月球樣品研究的首次突破。此前,吉林大學團隊已在嫦娥五號月壤中首次鑒定出月球天然形成的少層石墨烯。從石墨烯到單壁碳納米管,連續兩項重大發現不僅展現了我國在深空探測與樣品分析領域的系統化研究能力,更揭示了月球表面可能存在更豐富的碳基材料資源庫。這些發現為人類開發月球資源、拓展太空活動邊界提供了科學依據,也標志著我國在月球科學研究領域正逐步從“跟跑”邁向“領跑”。











