一、简介

中国探月工程从2004年正式启动，嫦娥一号于2007年发射，嫦娥五号于2020年发射并着陆月球正面，实现无人采样返回。嫦娥六号于2024年5月发射并着陆月球背面，实现了人类首次月球背面采样返回，并于当年6月返回地球。嫦娥六号的成功采样填补了月球背面样品研究的空白，也为研究月球乃至太阳系的早期演化提供了宝贵的数据。

月壤覆盖了几乎整个月球表面，它就像是一本历史书，记录了月球形成和演化的历史，现有月球形成和演化的理论框架均建立于美国阿波罗和苏联月球号的样品研究基础之上。本报告介绍了我国嫦娥五号和六号月壤样品的物理化学特性，并与阿波罗样品进行了对比，梳理总结相关科学研究进展，从比较行星学的视角，介绍我国月球样品研究对揭示月球演化历史的贡献。

二、主旨报告人简介

杨蔚，中国科学院地质与地球物理研究所研究员。长期从事地球化学和比较行星学研究，嫦娥三号、四号任务科学家团队成员，嫦娥五号月球样品使用责任人，载人航天工程月球与行星科学专家组专家，在嫦娥三号、四号着陆区月壤物质组成，嫦娥五号月球玄武岩地球化学特征和形成机制等方面取得系列成果。2010年获中国科学技术信息研究所评选的中国百篇最具影响国际学术论文；2016年获中国矿物岩石地球化学学会 “侯德封奖”；2021年获科学技术部“中国科学十大进展”。

问题一：现在对月壤分析的仪器设备有哪些？

地质地球所实验室涉及本次实验的主要仪器是：1）离子探针超高空间分辨率定年，达到小于3微米束斑精确测试。需把月壤粒子的外部污染去掉后，再进行测试。2）纳米离子探针超低本底氢同位素和水含量分析，实现了低水本底分析多接收方式，同时获得样品水含量和氢同位素组成。3）激光-ICP质谱超高分辨Sr-Nd同位素技术：提出了全新的离子干扰校正策略，分析准确度得到显著改善。

问题二：月球上的黑白颜色代表了什么？

采样后发现月球上只有撞击坑，没有火山口。从遥感上看像火山口，样品分析后确定是撞击坑。黑颜色主要是指月海，它布满了许多撞击坑，它由玄武岩构成。而白颜色代表的是高地，它由斜长岩构成。采集回来的月壤用品都来至于月海，月海比较平坦，宜于采样。通过玄武岩研究的内容包括，年龄测定、可反演深部的月幔等。而斜长岩的研究是世界难题，其年龄不好测，他的成分就是斜长石。可供研究的内容非常少。

问题三：月球月海的成分与地球火山喷发火山灰的成分一样吗？

 基本一样，只是地球上火山灰中钛的成分少一些。

问题四：月球上的坑很多，最大的撞击陨石多大？是否会撞击出如同地球上的地裂等构造上的现象？

最大的撞击陨石有500公里长。能撞击出岩浆湖来，构造方面是能撞击出内环和外环等。

问题五：在月球上采样是局部的，只是几个点。而月球是不均匀的，这种研究可靠吗？月球与地球的岩石成分差异有多少。

答：我们的采样和研究，只能说越来越逼近真实的结果。月球与地球成分非常相似。

问题六：月球上氢和氦（He3）的含量是多少？

 太阳系的氢占90%以上。月球与地球比，月球上的氢只占地球的2%左右。有报道说，月球上的氦3(He3)有500万吨，月球上的He3确实很多，但真能开发和利用起来，还需要时间。

问题七：月球上的水主要是固化在岩石中的水，如何利用这些水？

在月球的南北极的坑是很深的，常年照不到太阳，很可能有水。有冷井效应，通过吸附作用把水吸过来。

问题八：通过对月球正面样品和月球背面样品的分析，对于正面白颜色较多，而背面较少，差别原因是什么？

月球正面和背面被撞击的频次是一样的，其成分也一样。背面水含量低一些。黑白颜色的差别，是岩浆洋不对称结晶造成的。

问题九：下一步登月样品采集，准备在那个方向和地点？

现在已遴选出几个地点，主要位于月海和大陆的过渡带。采样方式要多样化，不限于单一样品。要采集裸露的、带根的岩石。还要采集地下一定深度的样品。将来肯定会采回公斤级的样品。

地球人若去深空探索，应该把距地球最近的月球搞清楚，如何到月球去？到月球是探索些什么？

中国的探月计划（嫦娥工程）是自2004年启动的国家重大科技项目，旨在实现月球探测的“绕、落、回”三步战略，并逐步拓展为月球科研站建设及深空探测。

1.“绕”阶段（轨道探测）

嫦娥一号是中国第一颗绕月探测卫星，2007年10月24日发射的。主要任务是获取月球表面的三维影像，分析月壤成分，探测月壤厚度，还有空间环境等。标志已中国进入深空探测领域。

 嫦娥二号是中国探月工程的第二颗绕月探测卫星。于2010年10月1日发射。进行了更高分辨率的月球测绘，为后续着陆任务奠定基础，还拓展了深空探测能力。

2.“落”阶段（月面着陆）

嫦娥三号是中国探月工程的首个月面软着陆与巡视探测。于2013年12月2日发射。12月14日成功着陆月球虹湾地区，并释放“玉兔号”月球车。作为中国首次地外天体软着陆与巡视探测。开展月表形貌与地质研究。

嫦娥四号是首个成功着陆月球背面并开展巡视探测的探测器。于2018年12月8日发射，2019年1月3日着陆在月球背面南极-艾特肯盆地的冯-卡门撞击坑，释放了“玉兔二号”月球车。嫦娥四号突破了地月通信屏障（通过“鹊桥”中继星实现）。“玉兔二号”进行长期探测，进行月球背面地质与演化研究，揭示月幔物质组成。

3.“回”阶段（采样返回）

 嫦娥五号是中国探月工程“绕、落、回”三步走的收官任务。于2020年11月24日发射，12月1日着陆月球正面风暴洋北部的吕姆克山，12月17日携带1731克月壤样本返回地球。首次实现中国地外天体采样，样本研究，刷新月球火山活动的认知（活动持续至约20亿年前）。

 嫦娥六号嫦娥六号于2024年5月发射，6月25日返回地球。首次实现了月球背面南极-艾特肯盆地的样品采集，约1935.3克月壤样品。其科研成果在月球演化、地质特征及国际合作等方面取得了突破性进展。

嫦娥七号（约2026年）将聚焦月球南极资源探测，勘查水冰分布、光照条件等，为科研站选址提供数据。

嫦娥八号（约2028年）将验证月面资源原位利用、能源供给等关键技术，为科研站建设铺路。

国际月球科研站（ILRS），中国与俄罗斯牵头，计划2030年代在月球南极建成无人科研站，2050年前后扩展为可供宇航员长期驻留的基地。

展望未来，将以月球为跳板，开展火星采样、小行星探测等任务，推动太阳系边际探测。

中国探月工程通过稳步推进，不仅提升了航天技术水平，更通过国际合作推动人类对月球的认知，为后续深空探索奠定基础。