仪器仪表助力我国探测月球的秘密

5月26日晚，超级月亮与月全食同时出现，满月的红色月亮照亮了夏季的天空。如果没有月球，对地球最直接的影响将是潮汐的减弱。月亮和潮汐不会在那里停止。它们也是地球磁场的守护者。如果没有月球，地球的磁场会减弱甚至消失，太阳风会“吹”到地球的大气层，高能辐射会击中地球表面，生命就会灭亡。

历史上，中国从未停止过对月球的探索。国家天文台已经建立了一个月球样本实验室来研究月球土壤。你想知道哪些科学仪器将负责分析月球土壤吗?跟随小编的步骤来了解~

拉曼光谱仪——矿物鉴定的小助手

对于地质样品来说，每种矿物都有特定的拉曼光谱，其峰非常窄，不重叠，有利于土壤或岩石样品的矿物识别。通过测量岩石和土壤的拉曼光谱，可以准确识别主要矿物、次要矿物和微量矿物，并确定其组成比例。

月球岩石和土壤中的主要矿物有长石、辉石和橄榄石。这些矿物的拉曼光谱峰窄且不重叠，适合于月球岩石和月球土壤矿物组合的分析。拉曼光谱仪可以检测岩石样品中的长石矿物，并结合长石的比例来估计长石的成分，这是其他光谱仪无法做到的。该仪器还可以测量岩石、土壤和各种含水矿物中的水分含量，这对寻找月球水源可能是至关重要的。激光拉曼光谱仪的特点是对样品的加工要求很低，不会破坏样品，不影响其他检测技术的检测结果。随着现代激光技术的发展，研制小型、轻型、低能激光拉曼光谱仪，并在月球车上安装岩石和土壤，对月球表面进行探测成为可能。

电感耦合等离子体质谱仪无损分析

由于月壤样品获取困难，首先考虑采用无损分析方法，如通过显微镜观察月壤颗粒表面形态特征，利用光谱分析仪器和x射线分析仪器对月壤矿物和化学成分进行定性和定量分析。此外，还需要进行有损化学成分分析，在这种情况下，必须考虑用尽可能少的样品获取尽可能多的有用信息。激光烧蚀、电感耦合等离子体质谱、微激光拉曼光谱、纳米离子探针技术等微分析技术是较好的选择。

与传统无机分析技术相比，ICP-MS具有检出限高、检出浓度范围宽、干扰小、精密度高、分析速度快、同时测定多种元素等特点。该技术在矿物研究中的应用包括:稀土、分散与痕量、超痕量元素分析;铂族元素分析;非金属元素如溴和碘的分析;同位素比值分析;固体微区激光剥蚀分析。

电子探针，扫描电子显微镜

利用扫描电子显微镜(SEM)对样品表面进行精细聚焦的高能电子束轰击。通过电子与样品相互作用产生的反闪电子信息可以观测到月壤中的矿物。

电子探针可用于定性或定量分析样品中微小区域(微米级)的化学成分。可进行点、线扫描(获取层分量分布信息)、平面扫描分析(获取分量平面分布图像)。还可自动批量(预置9999个测试点)定量分析。由于电子探针技术具有操作简便快捷(相对复杂的化学分析方法)的特点，解释实验结果直观，不损害样品分析过程，测量精度高的优点，在冶金、地质、电子材料、生物、医药、它是矿物测试分析和样品成分分析的重要工具。

结论

在太空探索领域，中国在低成本和丰硕成果之间取得了平衡。中国在探月方面的总投资并不大，但它是第三个实现月球软着陆的国家，这是了不起的。对于整个国内仪器行业来说，就是把国家的科研投入集中在几家大型仪器企业，培养实力。打破进口仪器的垄断，中小仪器企业将获得更大的生存空间。对于仪器仪表企业来说，要抓住关键技术，首先实现技术突破，形成自身特色，增强市场竞争力。

资本投入是仪器研发的前提，资本投入越多确实越有可能产生好的效果，但并不意味着资本不足就不会产生。国内仪器仪表行业正面临着巨大的资金压力，如何在这种情况下实现突破，是国家和整个行业需要思考的问题。我们已经成功地探索了月球，我们可以用仪器做同样的事情。

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