太空采礦，這個長期停留在科幻作品和想象中的概念，如今正在成為現(xiàn)實。據(jù)推測，月球上的氦-3是足以供人類使用萬年的清潔核聚變?nèi)剂希恍⌒行巧系你K族金屬，其儲量能為新能源汽車、航空航天注入源源不斷的動力。如何發(fā)現(xiàn)太空找礦的鑰匙？中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所副所長朱建喜，分享他利用礦物學(xué)知識探索星辰大海的故事。

沒錯，黃金也能“長”出來！

你敢信嗎？黃金居然能像植物發(fā)芽一樣，“長”出來！

在中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所的實驗室里，我們記錄下了這一過程：把黃鐵礦丟進(jìn)濃度極低的含金溶液，再借助一個“原子級攝像頭”，就能親眼見證黃金的誕生——短短幾分鐘，黃鐵礦周邊形成的高活性致密液體層，就像一個“黃金捕手”，把溶液里的金富集到黃鐵礦表面，20多分鐘后，納米金顆粒就陸陸續(xù)續(xù)冒出來。隨著時間推移，小金粒會越來越多、越長越大，溶液里的金被全部“薅”了出來！

這不只是一場科學(xué)奇觀，更給礦產(chǎn)資源研究打開了新大門。朱建喜表示，這可以讓我們未來在太空找礦時，更精準(zhǔn)地預(yù)判哪些地方可能形成有價值的礦產(chǎn)，說不定還能解鎖更多礦物開采的黑科技！

月球也會“生銹”！

月球表面一片死寂，曾被科學(xué)家們認(rèn)為缺少高氧化態(tài)物質(zhì)，然而嫦娥五號從月表帶回的月壤卻顛覆了這一認(rèn)知。朱建喜告訴我們，他們在月壤樣品中發(fā)現(xiàn)了大量的三價鐵，也就是地球人常說的“鐵銹”！

通過透射電鏡，朱建喜帶著大家想象那一瞬間：微隕石以每秒幾十公里的速度砸向月球表面，撞擊過程中產(chǎn)生大量熔結(jié)玻璃，月壤里二價鐵離子發(fā)生歧化反應(yīng)，一部分被氧化，形成三價鐵。更神奇的是，這些“鐵銹”并不孤獨——它們藏在撞擊熔結(jié)玻璃里，旁邊還散布著一堆納米尺度的金屬顆粒，仿佛是隱藏在月壤深處的微型寶藏！

為研究月壤

他們練就“針尖上的芭蕾”

月壤很細(xì)，平均只有50微米大小，比面粉還要細(xì)兩倍，肉眼根本看不清。用鑷子夾？手抖就飛。嫦娥五號和嫦娥六號一共帶回了不到4千克月壤樣品，廣州地球化學(xué)研究所總共申請借用過16克左右，可謂是地化所的“心頭肉”。

節(jié)目現(xiàn)場，一位被同事稱為“小李飛刀”的月壤樣品研究人員帶來了她的故事：在月壤樣品回來的前一個多月，她和同事每天都戴著手套，隔著手套箱玻璃，用肉眼練習(xí)“針尖上的芭蕾”，等到手穩(wěn)得可以挑選微米級樣品后，才敢接觸真正的月壤。

朱建喜透露，這位科研人員目前已經(jīng)超過了外科手術(shù)機(jī)器人的精準(zhǔn)度，她掌握的聚焦離子束技術(shù)能切出大小5微米、厚度100納米，也就是只有頭發(fā)絲1/1000厚度的薄片。這些技術(shù)，也在為2030年前后將返回的火星采樣做準(zhǔn)備。這群實驗室里煉出的“火眼金睛”“小李飛刀”，已經(jīng)摩拳擦掌，迎接來自火星的“回信”了！

新一代“星際礦工”工作指南

隨著太空采礦的構(gòu)想越來越近，第一批“星際礦工”也將迎來史上最硬核的進(jìn)化！在節(jié)目現(xiàn)場，來自中國礦業(yè)大學(xué)的青年學(xué)者帶來了中國首臺太空采礦機(jī)器人，并請教“人類礦工”朱建喜：機(jī)器人要向人類采礦學(xué)些什么？

對此，朱建喜支招：“星際礦工”首先要學(xué)會探礦，像老中醫(yī)懂得望聞問切一樣——“望”礦物識別顏色、形狀，“聞”光譜分辨礦物類型。其次，外太空環(huán)境惡劣，“星際礦工”最好多練就幾招硬功夫，鉆、刨、砸、鏟，要樣樣精通，以隨時應(yīng)對各種太空環(huán)境。最后，朱建喜還特別提出了自己的期待：別當(dāng)冷血機(jī)器，野蠻開采，別帶著碾壓一切的姿態(tài)，看到火星上的“螞蟻”一腳就踩死了。撒貝寧感嘆道：“這不是在采礦，是在替人類給宇宙寫情書。”

來源：中央廣播電視總臺

責(zé)任編輯：曹旸