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2004年，我國(guó)嫦娥探月工程正式立項(xiàng)。到今年，該工程實(shí)施正好邁過(guò)21個(gè)年頭。嫦娥工程在20年里完成了“繞”“落”“回”三步走的壯舉。2024年6月，嫦娥六號(hào)帶著1935.3克月背樣品返回地球，是人類(lèi)探月邁出的全新一步，也是我國(guó)建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)取得的又一標(biāo)志性成果。當(dāng)時(shí)，中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)廣州地化所）研究員徐義剛帶領(lǐng)30多個(gè)平均年齡30歲出頭的年輕人，接過(guò)其中3.5克月壤，開(kāi)始了一次與時(shí)間賽跑的歷程。最近，探尋月背火山活動(dòng)奧秘的徐義剛團(tuán)隊(duì)接受了《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪。定年是首要任務(wù)對(duì)年輕人來(lái)說(shuō)，第一次拿到月背樣品的感覺(jué)就像觸電一樣刺激。月背樣品對(duì)于所有人來(lái)說(shuō)都是全新且未知的，而給樣品定年是所有研究工作的起點(diǎn)。嫦娥六號(hào)探測(cè)器在月球背面的南極-艾特肯盆地著陸，這里是月球最大、最深且最古老的盆地。該區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，樣品種類(lèi)多樣，是研究月球火山活動(dòng)的天然實(shí)驗(yàn)場(chǎng)。而同時(shí)，復(fù)雜的來(lái)源與成因?qū)Ψ治鰷y(cè)試手段提出了新挑戰(zhàn)。對(duì)任何一個(gè)未知的地質(zhì)樣品，確定形成時(shí)代（即年齡）和組成特征（相當(dāng)于基因）是首要任務(wù)。徐義剛團(tuán)隊(duì)成立了4個(gè)小組，24小時(shí)輪班接力，經(jīng)過(guò)100小時(shí)完成了這項(xiàng)工作。他們采用了超高空間分辨率“鉛-鉛”同位素定年技術(shù)，對(duì)樣品中大小約3微米的含鋯礦物進(jìn)行了測(cè)年，同時(shí)將原位微區(qū)“銣-鍶”同位素定年技術(shù)用于月球樣品的定年工作。兩種技術(shù)最終一致標(biāo)定嫦娥六號(hào)低鈦玄武巖的噴發(fā)年齡為28.3億年。這是來(lái)自月背的第一個(gè)確切年代學(xué)數(shù)據(jù)。徐義剛解釋?zhuān)绹?guó)阿波羅計(jì)劃和蘇聯(lián)月球計(jì)劃帶回的正面火山巖樣品年齡都在30億年以前，而嫦娥五號(hào)返回月樣將這一年齡推后到了20億年前。月背樣品的測(cè)年填補(bǔ)了中間長(zhǎng)達(dá)10億年的空白，也意味著月球背面同樣存在年輕的火山活動(dòng)。月球上的玄武巖直接反映了月球過(guò)去活躍的巖漿活動(dòng)，為了解月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)及熱演化歷史提供了重要線索。通過(guò)分析嫦娥六號(hào)月壤樣本中的玄武巖成分，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)其由極度虧損的鍶-釹-鉛同位素組成。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，月球背面的月殼較厚，抑制了月海玄武巖噴發(fā)，從而導(dǎo)致月球正面和背面的月海分布不對(duì)稱(chēng)。然而，月背南極-艾特肯盆地的月殼很薄，月海玄武巖依然稀少，這一問(wèn)題始終無(wú)法解答。徐義剛介紹，這一新發(fā)現(xiàn)說(shuō)明，月球巖漿活動(dòng)除了受月殼厚度影響外，月幔源區(qū)的物質(zhì)組成也是非常重要的控制因素。盡管南極-艾特肯盆地具有薄月殼，但該盆地之下極度虧損的月幔難以發(fā)生顯著規(guī)模的熔融，這就導(dǎo)致盆地內(nèi)缺乏大規(guī)模的月海玄武巖噴發(fā)，為月球正面與背面月海玄武巖分布的二分性提供了新認(rèn)知。與時(shí)間“賽跑”讓人難以想象的是，團(tuán)隊(duì)完成上述一系列精確測(cè)年及分析研究工作用時(shí)竟不到20天。月背樣品于2024年8月24日19時(shí)抵達(dá)廣州地化所，8月25日?qǐng)F(tuán)隊(duì)完成樣品前處理，8月26日進(jìn)行圖像學(xué)處理，找到目標(biāo)分析對(duì)象。一周內(nèi)完成所有微區(qū)的數(shù)據(jù)采集工作。9月9日，他們向國(guó)家航天局探月中心提交研究報(bào)告。值得一提的是，廣州地化所與中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所在同一時(shí)間接到了研究任務(wù)，采取“背靠背”模式，各自獨(dú)立開(kāi)展相關(guān)研究，最終在同樣高效的情況下，獲得了一致的可靠數(shù)據(jù)。兩個(gè)團(tuán)隊(duì)在9月先后將研究成果投到《自然》和《科學(xué)》，并于11月15日同時(shí)在線發(fā)表，展示了中國(guó)科研工作者在原位微區(qū)定年、原位微區(qū)同位素示蹤等方面的研究實(shí)力。“嫦娥六號(hào)月樣攻關(guān)研究是一個(gè)在保質(zhì)保量前提下跟時(shí)間賽跑的過(guò)程，充分體現(xiàn)了中國(guó)速度，也是中國(guó)科學(xué)家在實(shí)施有組織科研活動(dòng)方面的一次有益嘗試。”徐義剛感慨道。自20世紀(jì)50年代開(kāi)始，美國(guó)和蘇聯(lián)分別實(shí)施探月工程，開(kāi)創(chuàng)了人類(lèi)探索宇宙的新紀(jì)元，其技術(shù)突破和象征意義深刻影響了20世紀(jì)的科技、政治和文化格局。中國(guó)是繼美、蘇之后第三個(gè)順利從月球返回樣品的國(guó)家，也是世界上唯一同時(shí)擁有月球正面和背面樣品的國(guó)家，這對(duì)于系統(tǒng)研究和理解地-月系統(tǒng)的形成與演化至關(guān)重要。徐義剛告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，嫦娥六號(hào)任務(wù)是中國(guó)深空探測(cè)從月球走向更遠(yuǎn)天體的關(guān)鍵跳板，其技術(shù)積累與科學(xué)成果將直接服務(wù)于未來(lái)的月球探測(cè)、火星采樣、載人登月及星際探測(cè)，同時(shí)通過(guò)國(guó)際合作與資源開(kāi)發(fā)，為人類(lèi)可持續(xù)深空探索提供“中國(guó)方案”。徐義剛表示，未來(lái)中國(guó)將聚焦月球南極探測(cè)、小行星取樣返回和防御、月球科研站建設(shè)及火星取樣返回等方向，構(gòu)建“勘、采、用、駐”多維一體化的深空探測(cè)體系。（原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2025-08-27 第4版 綜合）