或可在月球上制备氧气和燃料

我国研究团队在详细分析嫦娥五号取回的月壤（以下简称嫦娥五号月壤）的元素和矿物结构后，发现月壤的一些活性化合物具有良好的催化性能。他们以其为催化剂，利用人工光合成技术，借助模拟太阳光，将水和二氧化碳转化为氧气、氢气、甲烷、甲醇。相关研究成果发表于国际学术期刊《焦耳》。

“月壤是月球上最丰富的资源之一，月壤或月壤提取成分如果能作为月球上的人工光合成催化剂，可大大降低航天器的载荷和成本。将来也许在月球上可以就地取材，为宇航员提供生命支持，并制备燃料。”2022年5月7日，在接受科技日报记者专访时，论文共同第一作者、南京大学教授姚颖方如此展望。>>详情

月壤颗粒表面形貌（中国科学院地质与地球物理研究所供图）

“看清”月球上的风化作用

类似于地球上的土壤主要是岩石受到风化作用演变而来，月壤也是月岩经过长期的太空风化作用形成的。因此，通过研究月壤，可以深入理解撞击和太阳风辐射与月球表面物质的相互作用过程与机理，认识月球表面物质演化和空间环境变化过程。

利用多种电镜技术，我国科研人员“看清”了嫦娥五号月球样品背后的太空风化作用机制。“数十亿年来，月球表面遭受了强烈的太空风化作用，包括微陨石撞击、太阳风及银河宇宙射线的辐射。这些过程极大地改变了月球表面物质的形貌、结构和化学成分。”2022年4月11日，中国科学院地质与地球物理研究所高级工程师谷立新告诉科技日报记者。相关研究成果在线发表于《地球物理研究快报》。>>详情

中国科学家研究月球岩石。图片来源：英国《自然》杂志网站

月球有了更精确的时间标尺

利用嫦娥五号月球“土特产”的同位素年龄和着陆区撞击坑统计结果，中科院空天信息创新研究院等单位的研究人员在目前常用月球年代函数的基础上建立了新的更精确的月球年代函数模型。2022年2月15日，《自然-天文学》在线发表了这一重要成果。

“新的年代函数模型为月球和行星科学研究提供更精确的时间标尺。”论文第一作者、中科院空天院研究员岳宗玉强调。分析表明，根据新的年代函数得到的定年结果在大部分情况下更老一些，最大的差别在2亿年左右。

“由于增加了嫦娥五号关键数据点，新的月球年代函数模型定年的精度优于经典的哈特·纽库姆建立的年代函数模型，可用于今后月球地质单元的定年。进一步可根据新的月球年代函数，推演火星、水星等其他地外行星的新年代函数，提高定年精度。”论文通讯作者、中科院空天院研究员邸凯昌说，新月球年代函数，是一把更精确的时间标尺，将在月球和行星科学研究中发挥重要作用。>>详情

月球着陆采样区域(a)和嫦娥五号着陆区撞击坑统计(b)。中科院空天院供图

或找到月球有“本地水”证据

嫦娥五号首次获得月表原位探测数据，科研人员进行数据分析得出，嫦娥五号采样区的水含量在120ppm（百万分之一）以下，而岩石中的水含量约为180ppm。相关研究成果2022年1月8日在线发表于《科学·进展》期刊。

“这相当于1吨月壤中大约含有120克水，1吨岩石中大约含有180克水。”论文第一作者、中国科学院地质与地球物理研究所副研究员林红磊解释道。

“嫦娥五号是目前唯一一个既带回了样品又获取到月表原位光谱数据的探测器。”论文第一作者、中国科学院地质与地球物理研究所副研究员林红磊表示，其带回的样品能够详细地分析水在月壤颗粒中的分布以及存在形式，并可利用同位素示踪其来源；获得的原位光谱数据则可以与轨道遥感数据结合，研究月表水的全球性分布和时间变化特征。>>详情

嫦娥五号着陆区或曾多次火山喷发

2021年12月13日，中科院紫金山天文台发布，该台徐伟彪研究员及其行星化学科研团队联合南京地质古生物研究所，对月球样品进行研究后发现，样品中有含有极高的钛铁矿含量，确定为高钛玄武岩。

此前，国内其他研究团队在嫦娥五号月球样品中发现了低钛、中钛玄武岩类型。结合此次研究，学者们推测，嫦娥五号月球着陆区或曾有多次火山喷发。成果在线发表于我国综合类学术期刊《科学通报》英文版。>>详情

10月15日，在中科院地质与地球物理研究所月球样品洁净室，田恒次副研究员在处理月球样品。新华社记者 金立旺 摄

20亿年前玄武岩揭示月球演化奥秘

2021年10月19日，中国科学院发布嫦娥五号月球样品最新研究成果。来自中科院地质地球所与国家天文台等单位的研究人员发现，嫦娥五号月球样品为一类新的月海玄武岩，月球最“年轻”玄武岩年龄为20亿年，其晚期岩浆活动的源区并不富集放射性元素，并且月幔源区几乎没有水。相关研究成果通过三篇《自然》论文和一篇《国家科学评论》论文在线发表。

以往对美国、苏联的月球样本和地球上月球陨石的研究已证实，月球的岩浆活动至少持续到大约28至30亿年前，古老的岩浆喷发活动留下的黑色玄武岩形成了所见的“月海”。

但是，“对于月球岩浆活动停止的确切时间，科学界一直存在争议。”中科院地质地球所研究员、中国科学院院士李献华说。在最新的研究中，研究人员利用超高空间分辨率铀-铅（U-Pb）定年技术，对嫦娥五号月球样品玄武岩岩屑中50余颗富铀矿物进行分析，确定玄武岩形成年龄约为20.3亿年，证实月球最“年轻”玄武岩年龄为20亿年。

“迄今为止，月球历史上在30亿年前到10亿年前之间到底有没有岩浆活动，火山喷发的数据记录是一片空白，中国科学家发表的嫦娥五号月球样品研究填补了这项空白。”美国加州大学戴维斯分校教授、国际知名同位素地球化学和宇宙化学家尹庆柱认为，这一重大发现对于太阳系行星表面陨石坑撞击年龄的绝对标定，以及对于进一步研究月球的热历史演化都具有非常重要的意义。>>详情