第一屆嫦娥五號月球樣品研究成果研討會在北京成功舉辦，廣泛深入研討了嫦娥五號月壤樣品基本特性、月球火山活動歷史及年輕火山活動成因、月球水和揮發分的含量與來源、月球表面隕石撞擊和太空風化作用、地外樣品分析新技術等主題。

2020年12月17日，嫦娥五號帶回1731克月球樣品，這是我國首次完成地外天體樣品採集，也是時隔44年，人類再次帶回月球樣品。

首批月球樣品於2021年7月12日向國內科學家發放，目前已完成五次樣品分發，共計198份、65.1克。

樣品發放一年半以來，相關研究已有50多項成果在國內外重要學術期刊發表，推動我國月球科學研究進入國際前沿。

首批相關研究成果於2021年10月發布，在著陸區火山活動時代、源區性質等方面獲得顛覆性認識，相關工作在《科學》和《自然》共發表四篇論文，在國際學術界引起巨大反響。

2022年9月，國家航天局、國家原子能機構聯合發布中國科學家首次在月球上發現新礦物“嫦娥石”，這是人類在月球上發現的第六種新礦物，我國成為世界上第三個在月球發現新礦物的國家。

本次研討會邀請14位專家作報告，介紹了嫦娥五號樣品的申請評審使用情況、研究的最新成果和未來嫦娥六號採樣任務。

中國科學院地質與地球物理研究所李獻華院士在報告中披露，我們中國科學院地質與地球物理團隊2021年取得很好的成就，發表了三篇的《自然》文章，精確測定了嫦娥五號月壤樣品的年齡是20.3億年，而過去認為30億年最晚到28億年就結束了。

嫦娥五號月球樣品研究部分代表性成果——

（1）嫦娥五號玄武岩揭秘月球年輕火山成因之謎

2021年，中國科學家對嫦娥五號玄武岩的研究，證實月球火山活動可以一直持續到20億年前，不僅刷新了人類對月球岩漿活動和熱演化歷史的認知，也提出了新的科學問題：月球火山活動為什麼持續如此之久。

針對這一科學問題，中國科學院地質與地球物理研究所研究團隊，採用新研發的掃描電鏡能譜定量掃描技術分析了岩屑的全岩主量成分，結合一系列岩漿分離結晶模擬和熱力學模擬計算，恢復了嫦娥五號玄武岩和阿波羅低鈦玄武岩的初始岩漿成分，限定了不同時期月球火山岩的源區組成，獲得了它們熔融的溫壓條件。

研究發現，與古老的阿波羅低鈦玄武岩相比，年輕的嫦娥五號玄武岩的初始岩漿含有更高鈣和鈦，可能因為源區含有更高的（約20%）岩漿洋晚期形成的單斜輝石-鈦鐵礦堆晶體，導致月幔熔點降低，誘發年輕火山的形成。

此工作量化了月球內部緩慢冷卻的熱演化過程，為“月球年輕火山成因”這一重要科學問題提供了全新的解釋，將為啟發新的月球冷卻模型的建立，深化我們對月球的起源和演化的認識。

（2）嫦娥五號月壤玻璃珠年代學探討內太陽系動力學

月壤中含有大量玻璃，撞擊成因玻璃是了解內太陽系撞擊歷史的重要研究對象，能夠反映月殼物質組成和內太陽系的撞擊動力學。

中國地質科學院地質研究所、中國地質大學（武漢）、澳大利亞科廷大學和國立大學、布朗大學、曼徹斯特大學、山東省地質科學研究院、瑞典自然歷史博物館、諾特丹大學的學者組成的國際研究團隊對嫦娥五號月壤中的玻璃珠開展了系統的離子探針U-Pb定年，建立撞擊濺射物數值模擬等方法，獲得嫦娥五號撞擊玻璃球粒準確的撞擊年齡，並限制了月球上撞擊玻璃球粒的傳輸距離應小於150 km。

通過與撞擊坑頻率年齡對比，初步確定了產生嫦娥五號撞擊玻璃球粒的源撞擊坑，並討論了撞擊玻璃球粒的年齡分佈與內太陽系撞擊體遷移的動力學過程，表明月球撞擊通量變化可能與小行星帶動力學過程有關。

此工作首次獲得了嫦娥五號月壤中的多組撞擊玻璃球粒年齡，並與著陸區撞擊坑關聯，證實了月球20億年以來撞擊頻率隨著時間變化，這意味著地球歷史上經歷過撞擊頻率高於平均水平的時期，為地月系統撞擊歷史研究提供新的方向。

（3）嫦娥五號樣品中發現高含量的太陽風成因水

相比於阿波羅和月球號在月球低緯度採樣，嫦娥五號所採集的中緯度月球樣品，為探究月表水含量和保存機制提供了全新的窗口。

中國科學院地球化學研究所研究團隊對嫦娥五號月壤樣品中的輝石、橄欖石和斜長石礦物開展研究，分析了不同礦物中水的成因、含量與賦存狀態，發現嫦娥五號礦物表層中存在大量的太陽風成因水，估算出太陽風質子注入為嫦娥五號月壤貢獻的水含量至少為170 ppm。

結合透射電鏡與能譜分析，揭示了太陽風成因水的形成和保存主要受礦物的暴露時間、晶體結構和成分等影響。

此工作證實了月表礦物是水的重要“儲庫”，為月表中緯度地區水的分佈提供了重要參考。

（4）嫦娥五號樣品月壤礦物中發現新礦物，命名為嫦娥石

中國科學家首次發現月球新礦物，不僅體現了中國現代科技和工程技術水平，而且也是中國人對人類開展月球研究和深空探測的貢獻。

核工業北京地質研究院通過對樣品進行詳細研究，在十四萬個月壤顆粒裡找到了一個可以解結構的嫦娥石顆粒，並用聚焦離子束把它切割並提取出來，這是一顆4*7*10微米的顆粒。

這項發現增添了礦物族新成員，特別是外星體礦物新成員，推動了礦物學學科的發展，為月球、行星科學研究提供了新的科學數據，具重大科學意義。

該礦物是人類在月球上發現的第六種新礦物，我國成為世界上第三個在月球發現新礦物的國家。

此工作發現嫦娥石形成於不同的環境和條件，通過研究其形成條件，可以為分析月球岩漿演化提供線索。

（5）嫦娥五號樣品月壤成分特徵

嫦娥五號樣品是否可以代表著落區玄武岩的平均化學成分需要研究。

中國地質大學（武漢）研究團隊針對月壤樣品建立一種新的分析技術，在最低2毫克樣品極低損耗量情況下，同時準確測定了月壤中48種主量和微量元素含量。

經過對兩批次的鏟取月壤進行七次抽樣分析，結果高度一致，與國家天文台團隊採用不同分析方法，對不同批次不同用量的月壤分析結果相同；與嫦娥五號任務遙感數據也一致，表明鏟取月壤很均勻，可以代表著落區玄武岩的平均化學成分。

經過與118個美國Apollo月壤樣品、3個前蘇聯Luna樣品的對比，我們發現嫦娥五號樣品在化學成分上富鐵、中鈦、富釷。

此外，鎳含量遠高於玄武岩，這表明有隕石加入，根據鎳含量，估計有1%左右的隕石物質加入到月壤中。

嫦娥五號著陸區位於風暴洋西北部的月海，但也可能存在月海之外的物質，源於撞擊濺射混染。

山東大學團隊利用激光顯微拉曼光譜技術了兩份嫦娥五號月壤，研究發現嫦娥五號月壤的輝石和橄欖石礦物化學成分範圍基本與嫦娥五號玄武岩一致，但仍存在少量（~5-7%）的富鎂（Mg#>70）物質，這些富鎂的鎂鐵質礦物有可能與Apollo樣品中的鎂質岩套岩石有關。

推斷嫦娥五號著陸區可能包含5-7%的外來鎂質濺射物，其可能源自遠離著陸區的大型撞擊坑挖掘出的月殼物質。