以嫦娥五號採集的月壤為研究對象發表的首篇學術成果《嫦娥五號年輕玄武岩的年代與成分》，於日期：10月8日淩晨登上國際頂級學術期刊《Science》。 該研究成果證明月球在19.6億年前仍存在岩漿活動，使目前已知的月球地質壽命（29億年）”延長”約10億年。 論文的通訊作者是劉敦一研究員與Alexander Nemchin教授，第一作者是車曉超博士。

由中國地質調查局中國地質科學院地質研究所北京離子探針中心劉敦一研究員和地質所海外高級訪問學者澳大利亞科廷大學Alexander Nemchin教授領銜的國際研究團隊，在嫦娥五號採集的月球樣品研究方面取得重大進展，團隊對嫦娥五號月球玄武岩開展了年代學、岩石學、礦物學研究，為完善月球演化歷史作出了重要貢獻。 有媒體報導，《Science》雜誌現在每年大約要收到約1.4萬份論文投稿，經過層層篩選，最終能夠發表的不足10%。

10月7日，《中國航天報》記者來到北京離子探針中心，對耄耋之年的劉敦一研究員和團隊核心成員車曉超博士進行獨家專訪。

月球的岩漿作用在何時停止，即月球在地質意義上何時死亡，一直是月球演化歷史研究中的重大科學問題之一。 自美國和前蘇聯分別執行「阿波羅（Apollo）」和「月球（Luna）」月球探測任務以來，人類對月球樣品進行了長達52年的科學研究，對月球的地質演化歷史有了更清晰的認識，但這個問題仍未能得到解決。 此前關於月球樣品的研究成果也並未發現月球存在比29億年年輕的岩漿活動。 此次嫦娥五號採集的月球樣品中含有年輕的月球玄武岩，全世界科學家都滿懷希望，盼望著從研究中獲得更年輕的岩漿事件結果，以完善月球岩漿演化歷史。

問

我們在門口看到一句標語「北京離子探針中心，是我們的，也是你們的;是中國的，也是世界的」。

劉敦一：這是我們堅持的理念，是一種格局，和這次取得重大成果也是有聯繫的。 在科學領域，國際合作很重要，我們堅持科技資源分享、知識共用，成果屬於國際團隊的每位成員。 但首先要感謝航太人，月球採樣返回，讓我們國家有了自己的月壤可以研究，現在有了成果，沒有辜負他們的辛勞。

雖然過去我們對阿波羅任務取回的月壤進行過研究，也取得了一定的成果，但只是承擔一部分工作。 這次是從頭到尾自己做，缺乏一定的經驗。 所以我們組建了一支龐大的國際團隊，包括美國、澳大利亞、英國和瑞典的科學家在內。 這篇論文的25個作者中，有12個是國外的，他們提供了很多新的方法和思路，作出了重要貢獻。 在這個過程中，雖然受到了疫情的影響，但團隊中的國內外成員即時遠程討論，用詳盡的微區原位高解析度二次離子質譜（SHRIMP）定年數據和堅實的岩石礦物地球化學數據，最終證明瞭月球直至19.6億年前仍存在岩漿活動。

劉敦一研究員在SHRIMP上開展定年分析工作

關於國際合作，我們團隊自2007年起便與國際知名學者合作開展月球樣品的研究，在國內率先完成了阿波羅（Apollo）12、14和17號樣品的年代學研究，釐定了月球多起重大天體撞擊事件的年代。 科學沒有國界，我們將按照探月與航太工程中心的要求，繼續加強國際合作，與世界各國科學家共用嫦娥五號月壤樣品珍貴的科學數據。

問

本次月壤研究成果的發表，受到了全世界的關注，這對我國科學界具有怎樣的意義？

劉敦一：這是一個重要的開端和起點，取得了一個重要的成果，對相關學科的帶動作用很大。 我們國家雖然很多研究機構都設了資訊研究中心，但是資料來源有限，特別是在月球樣品方面。 這次月壤研究對我國來說，在技術方法、成果和地質上的意義都是非常新的內容，對相關學科發展有重要的推動作用。

劉敦一接受《中國航天報》記者採訪

問

在本次月球岩漿演化歷史研究中，團隊主要做了哪些具體的工作，遇到過麻煩嗎？

車曉超：嫦娥五號採回的月壤組成複雜，含玄武岩、角礫岩、膠結玻璃、玻璃球粒等。 我們首先要做的就是對樣品進行篩選和分類。

車曉超接受《中國航天報》記者採訪

我們團隊7月12日取得月球樣品后，當天便投入研究工作，對樣品中的岩石和礦物進行了密集、高強度的元素和同位素分析，並在此基礎上開展了系統的年代測定。 在不到1個月的時間里，我們篩選出玄武岩岩屑數十顆 、角礫岩岩屑數十顆、玻璃球粒200餘顆、膠結玻璃數十顆;完成樣品靶製備16個、顯微照片2000餘張、電子探針分析500餘點，能譜分析2000餘點、高解析度二次離子質譜（SHRIMP）定年200餘點，形成相關資料庫。

通過掃描電子顯微鏡，我們發現，（舉個例子）在這塊粒徑500微米（0.5毫米）的玄武岩岩屑上，可定年的磷灰石粒徑普遍在5~10微米之間，只有頭髮絲直徑的十幾分之一，可以說非常小，這給我們的工作增加了難度，基本達到了儀器探測分析的極限。 但最後，我們得到了「月球直至19.6億年前仍存在岩漿活動」這一重大成果。

問

所以，嫦娥五號選擇在呂姆克山脈附近著陸是和你們的研究有直接關聯的？

劉敦一：此前美國和蘇聯探測器的月球著陸地點地質時代比較古老，我們想要在月壤研究上取得突破，就需要選擇不一樣的區域。 基於遙感、紅外、地質等手段，我們瞭解到呂姆克山脈是月球表面最年輕的月海玄武岩區域，可能包含年輕的月球玄武岩。 根據這些因素，各領域專家經過討論，最終定了嫦娥五號在呂姆克山脈附近著陸。

順便提一句，我在開會的時候聽航太科技集團五院的專家說，現在咱們國家的月球探測器可以根據需求隨意選擇著陸區，真的很厲害。

問

您以前提到過，研究月球樣品可以解決和修正月球演化史上的一些重大的科學問題，這些科學問題主要是什麼？

劉敦一：首先修正了遙感定年法——遙感隕石坑直徑頻率分佈定年法。 月球隕石坑中有很多小坑，小坑越多，說明隕石坑越古老，但遙感定年法需要樣品同位素數據進行標定。 因此，嫦娥五號玄武岩樣品的同位素地質年代可以修正遙感定年法。

由於過去對月球岩漿演化後期的定年缺少同位素地質定年法的支撐，遙感定年法認為月球岩漿活動終止時間應在30億年到12億年之間。 我們這次研究成果發表后，就修訂了這個區間。 如果未來有更多的發現，還會進一步精確。

問

在此次成果發表之前，你們還分析研究過阿波羅12號、14號和17號採集的樣品，為解決月球岩漿演化和撞擊歷史兩個關鍵科學問題作出重要貢獻。 所有的這些成果作為行星科學研究的重要組成部分，對人類理解自身有什麼説明呢？

車曉超：簡單來說，行星科學研究可以使人類在月球與行星演化、行星宜居性等方面產生新的認識，深化人類對月球成因和太陽系演化歷史的科學認知。

就岩漿作用而言，它在整個太陽系都是有範式可循的。 如果我們把其他行星內部運行機理瞭解清楚，就會更加了解我們生活的地球。

另外，月球離我們只有38萬公里，在整個太陽系尺度上只是一個點。 月球被隕石撞擊了那麼多次，其實地球也一樣。 我們之所以看不見那麼多坑，主要是因為地球上的風化侵蝕作用強烈，而且地球表面絕大部分是海洋。

現在學界認為恐龍滅絕與天體撞擊有很大關係，那麼就可以通過月球去研究隕石撞擊的規律。 我們也可以通過月球表面的隕石坑判斷出撞擊事件是什麼時代突然增加了，比如說有些行星軌道發生變動，把彌散在太陽系內部的一些小行星殘片之類的拽到地球上了。

隕石撞擊也有可能會導致生命進化。 比如說在奧陶紀時期，隕石撞擊的概率增大了，生物多樣性也同時增加了。 前段時間還有日本科學家表示，他們發現一些隕石中含有核糖，這就讓人們猜測地球上的生命是不是隕石帶過來的。 這些東西都是非常值得研究的。

問

未來中國航太還要在月球上建科考站、繼續探測火星、實施小行星採樣任務，您的團隊有哪些計劃？

劉敦一：在月壤方面，我們目前在對玻璃球粒、月球塵土等進行研究，相信很快會有新的成果出現。 對於未來在月球南極採集的樣品，我們也同樣期待。 在行星採樣方面，我們已經有團隊在準備火星樣品研究，目前主要是對火星隕石進行研究，積累數據和經驗，做好準備。