2023年6月27日，國家航天局探月與航天工程中心公布了第六批月球樣品發放公告，深圳大學深地科學與綠色能源研究院謝和平院士成功獲批100mg嫦娥五號月球樣品，這也是深圳市高等院校、科研院所首次獲批真實的月球樣品。8月7日，謝和平院士作為月球樣品使用責任人，代表使用單位深圳大學前往國家天文臺領取了月球樣品，現在這份彌足珍貴的月壤已經交到謝和平院士研究團隊手中，這是深圳市第一次正式領取嫦娥五號月球樣品。

圖1月球樣品及證書

2018年，謝和平院士團隊在國際上首次提出“保壓、保溫、保質、保濕、保光”取芯獲取地球深部真實物性參數的構想，自主研制了深部巖石原位保真取芯探礦與保真測試分析系統，獲得國家自然科學基金委重大科研儀器項目資助。在重大科研儀器研制的基礎上，針對當前國際上存在月球取芯“鉆不深、取不真”的現狀，將研究成果拓展到月球取芯探礦，提出了月球大深度保真取芯探礦構想，獲取月球大深度及原“質”原“位”保真樣品，實現更加準確的評估月球資源稟賦。國家探月中心等單位專家到深圳大學多次視察指導，聽取了月球保真取芯探礦和月球物質資源及環境資源利用的匯報，并給予的充分指導和大力支持。2023年4月25日，國家航天局深空探測(天都)實驗室與謝和平院士聯合正式成立科學家工作室，就深空物質資源開發中的基礎科學問題進行深入合作研究。

圖2深地“五保”（保壓、保溫、保質、保光、保溫）取芯探礦大科學儀器

圖3月球大深度保真取芯探礦模擬裝置

據團隊介紹，本次月壤申請主要開展考慮宇宙深空中真空電磁漲落環境下的月壤顆粒間傳力傳熱機理研究。研究團隊在國際上首次提出從真空電磁漲落的視角建立了基于量子電動力學的不規則顆粒相互作用理論預測模型，來攻關分析月壤顆粒的傳力與傳熱機制，嘗試探索月球表面無液態水月壤卻反常出現了地面上非飽和土才有的高黏附力的現象以及月球上熱流測量出現明顯異常的現象的機理及規律。從探月工程角度，該研究有望建立顆粒相互作用理論預測模型，為月壤相關工程的設計提供理論基礎；從行星科學角度，該研究可推廣到真空中任意物質顆粒體系，為原行星盤生長等現象提供精確預測分析；從量子物理角度，該研究可為真空電磁漲落效應提供驗證和預測分析，為物理力學發展提供新方向。本次申請真實月壤樣本的測試可為團隊考慮真空漲落建立的月壤傳力傳熱全新分析計算模型提供了基礎參數輸入和驗證，有望解釋原行星盤生長、碎石堆小行星穩定性、阿波羅熱流計異常等行星科學現象，也可以指導月球著陸取芯探礦、小行星軌道控制等深空工程設計及預測分析。

圖4深空物質顆粒相互作用傳力傳熱測試系統

據悉，國家航天局針對本次嫦娥五號月球樣品申請，經行業專家通訊評審、月球樣品專家委員會評、探月與航天工程中心審核，來自16所科研機構與高校的60份申請獲批。我國月球樣品于2020年12月17日由嫦娥五號采集獲得返回，共計1731g，是繼上世紀六七十年代美國Apollo任務和前蘇聯Luna任務后人類從月球上獲得唯一真實樣品，彌足珍貴，具有極重要的科學研究價值。

（深圳大學深地科學與綠色能源研究院 供稿）