我国月球样品研究再传捷报,吉林大学科研团队在嫦娥六号月壤分析中取得突破性进展——首次在月球背面样品中发现天然形成的单壁碳纳米管与石墨碳。这一发现不仅刷新了人类对月球物质组成的认知,更证明月球背面的地质活动远超此前预期,为研究月球演化提供了全新视角。
研究团队通过显微成像、光谱分析等先进技术,系统解析了嫦娥六号采集的月球背面样品。实验数据显示,月壤中存在无需人工干预自然形成的单壁碳纳米管,其直径仅为纳米级别,结构完整且分布广泛。这一发现颠覆了传统认知——此前科学界普遍认为此类先进纳米材料只能通过人工合成获得。研究人员推测,月球表面的极端环境,如微陨石撞击产生的高温高压、太阳风持续辐照以及火山活动释放的能量,可能通过铁催化等物理化学过程促使碳元素自然重组,最终形成这种高强度、高导电性的纳米材料。
对比嫦娥五号月球正面样品,科研团队发现嫦娥六号样品中的碳结构存在显著差异:背面月壤中的碳原子排列呈现更多缺陷特征。这一现象与月球背面长期遭受更强烈微陨石撞击的历史高度吻合——高频撞击可能导致碳结构在形成过程中频繁断裂与重组,从而留下更多缺陷痕迹。该发现首次从物质组成层面证实了月球正反面在演化路径上的差异性,为构建更完整的月球地质模型提供了关键证据。
单壁碳纳米管与石墨碳的实用价值同样引人注目。前者作为由单层碳原子卷曲而成的管状结构,其强度是钢的100倍,导电性优于铜,被视为未来纳米电子器件、高效能源存储设备以及轻质高强度结构材料的核心原料;后者作为层状碳晶体,凭借优异的导电性、润滑性和化学稳定性,广泛应用于电池电极、航天器润滑剂以及碳纤维复合材料等领域。此次在月球原位发现这两种材料,意味着未来月球基地建设可能直接利用月壤资源——通过提取技术获得碳材料后,可就地制造太阳能电池板、结构支撑件甚至探测器零部件,大幅降低地月物资运输成本。
值得关注的是,此次发现并非我国月球样品研究的首次突破。此前,吉林大学团队已在嫦娥五号月壤中首次鉴定出月球天然形成的少层石墨烯。从石墨烯到单壁碳纳米管,连续两项重大发现不仅展现了我国在深空探测与样品分析领域的系统化研究能力,更揭示了月球表面可能存在更丰富的碳基材料资源库。这些发现为人类开发月球资源、拓展太空活动边界提供了科学依据,也标志着我国在月球科学研究领域正逐步从“跟跑”迈向“领跑”。











