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发布日期：2026-01-26 06:56 点击次数：179
文 |林时砚开云体育
裁剪 | 林时砚
哈喽，环球好，小林哥这篇著述分析中国科学家在对嫦娥六号月球样品的分析中，找到了那些正本只存在于高端履行室里的东西——纯自然的单壁碳纳米管，要知说念，曩昔三十年，通盘科学家都合计这种结构完满、性能超卓的纳米材料只可通过东说念主工次序合成。
从月球尘埃到科学冲突的探索之路
月球后面的南极-艾特肯盆地是个很是的场地，这个直径约2500公里、深13公里的遍及撞击坑，是太阳系内保存最完整的撞击盆地之一，它变成于约莫42.5亿年前，其时候地球上的生命才刚刚开动生长。
2024年6月25日，内蒙古四子王旗的草原上，一个复返舱划过天空，嫦娥六号带回了1935.3克月球后面的泥土和岩石，这些看起来灰扑扑的月壤，被戒备翼翼地分装、标志，送到各个讨论机构。
吉林大学的履行室里，讨论东说念主员正在使用最先进的征战，透射电子显微镜、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪——这些仪器能让科学家看到纳米级别的天下。
他们关怀的样品编号是CE6C0000YJYX060和CE6C0100，听起来像密码，本色上代表了样品的具体开首位置。
当第一张了了的图像出咫尺屏幕上时，履行室沉静了几秒钟，那些管状结构，直径唯有几纳米，长度却能达到微米级别，整皆地陈设在月壤颗粒中，“这不可能”，有东说念主柔声说，但数据不会说谎，这些如实是单壁碳纳米管，况且是自然变成的。
讨论团队赶紧意志到这个发现的热切性，他们对比了嫦娥五号从月球正面带追念的样品，发现了一个道理的稳定：月球后面的碳纳米管结构颓势更多。
这很可能是因为后面受到的天外风化更浓烈——莫得地球磁场的保护，月球后面告成涌现在太阳风和天地射线中。
其实这不是中国科学家第一次在月壤中发现惊喜，早在分析嫦娥五号样品时，统一个团队就发现了自然变成的少层石墨烯。
此次发现不错说是前次的延续和久了，但意思愈加剧要，石墨烯是二维材料，而碳纳米管是准一维材料，它们的变成机制统统不同。
处理这些月球样品有一套严格的阵势，国度航天局制定的《月球样品管制办法》就像一册操作手册，规矩了样品如何保存、如何分派、如何使用。
一部分样品要永恒保存，一部分用于备份，一部分用于讨论，还有少许用于科普和展览，每克样品都极其有数，讨论东说念主员使用时都十分戒备。
自然界的纳米工场如何运作
碳纳米管是什么？打个比喻，若是石墨烯卷成管子，那等于碳纳米管，若是这张纸唯有一层碳原子厚度，卷出来的等于单壁碳纳米管，这东西自然小，性能却强得惊东说念主。
它的强度是钢的100倍，分量却唯有钢的六分之一，导电性能不错把柄结构变化，有的像金属相通导电，有的像半导体。
导热智商比金刚石还强，因为这些特质，它被用在许多高端鸿沟：航天材料、芯片制造、电板时期等等。
但问题是，地球上造碳纳米管老本很高，主流次序是化学气相千里积法，要在700-1200摄氏度的高温下，让含碳气体在催化剂名义理解，然后碳原子重新陈设成管状结构。
统统经由需要精密为止温度、气流、压力，况且居品中频频混着催化剂颗粒，需要后续纯化。
月球上的碳纳米管统统是另一趟事，那儿莫得工场，莫得反馈釜，莫得衣着白大褂的工程师，月球上的“工场”是微陨石撞击、火山行动、太阳风辐照这些自然经由。
讨论团队提议了一个可能的变成机制：月球名义有碳元素可能来自太阳风或彗星，有铁纳米颗粒自然催化剂，再加上微陨石撞击或火山行动提供的能量。
在数十亿年的时间里，这些要素组合在统统，完成了地球上履行室里需要悉心为止能力完成的合成经由。
月球环境很很是，那儿简直是真空，大气密度唯有地球的万亿分之一，重力唯有地球的六分之一，温差极大，白日能达到127摄氏度，晚上能降到零下173摄氏度，浓烈的天地辐射莫得大气层起义。
这些条目在地球上很难模拟，却可能恰是变成碳纳米管所需要的，这个发现给了材料科学家新的灵感，若是咱们师法月球上的条目，能不行编削地球上的合成次序？
比如用自然的铁矿物作念催化剂，在真空或低压环境下合成，用瞬时高能量代替执续加热，也许能找到更通俗、更低廉的制造次序。
这个发现对改日月球开发也特意思，若是月球上真的有自然碳纳米管，况且能找到比拟高效的索要次序，那么改日月球基地征战时，可能就不需要从地球上运那么多建筑材料了，当场取材，用月球资源征战月球基地，这是的确的可执续开发。
中国探月工程的致力于赛
嫦娥六号任务本人等于一个时期冲突，它是东说念主类第一次从月球后面采样复返，统统经由就像是在月球后面“盲操作”——因为月球后面永恒背对地球，通讯信号传不外去。
为了处罚这个问题，中国先辐射了鹊桥二号中继卫星，让它悬停在月球后面上空的一个很是轨说念上，四肢地球和嫦娥六号之间的“传发话器”，莫得这个中继卫星，统统任务就不可能完成。
采样经由也很有郑重，嫦娥六号用了两种阵势：钻取和表取，钻取能采到地表以下两米深的样品，表取则集合名义的月壤，两种样品汇注起来，能更好地了解月球的地质历史。
中国探月工程还在不竭，嫦娥七号盘算2026年前后辐射，将对月球南极进行详备勘测。嫦娥八号盘算2028年前后辐射，将进行月球资源原位哄骗磨真金不怕火，这些任务都会成就在之前任务的遵循基础上，就像致力于赛相通，一棒接一棒，胁制上前。
此次发现的意思，远远不啻是找到了一种新材料，它改变了咱们对自然界的闪现，原来在最顶点的环境里，自然界也能“制造”出结构如斯精密的材料。
当改日的月球基地真的建成，宇航员在月球名义行行运，他们眼下的泥土里，可能就藏着改变东说念主类科技进度的钥匙，而这一切的起初，等于咫尺，等于中国科学家在履行室里仔细不雅察的那些月球尘埃。
探索不会罢手，有趣不会灭火，每一次对天地的追问，都会让咱们对这个天下多一分贯穿，对我方在天地中的位置多一分闪现，这也许等于科学探索最动东说念主的场地，它让咱们知说念，东说念主类自然狭窄开云体育，但想想不错抵达天地最远方的边际。
