2020年11月24日，我国探月工程嫦娥五号探测器成功发射，计划首次采集并返回月球表面样本。
2020年11月29日，得知嫦娥五号成功发射后，我所团队充分考虑我所的技术实力、人才团队优势和专业领域特点，运筹帷幄，积极谋划。 一方面，我们有信心做好探月任务。 前沿科研能力和水平； 另一方面，我们思考如何为月球研究做出贡献。 结合我院的科研优势和基础，首次系统规划和提出了嫦娥五号月球样品的研究方向、目标和内容，制定了技术流程和方法。 确定了“嫦娥五号月球样品中核能元素研究”方向，并在大量文献调查的基础上，形成了矿物学、裂变与聚变元素同位素等九大科研问题。
探月工程是国务院《国家中长期科学和技术发展规划（2006-2020年）》明确提出的十六项国家重大科技专项之一。 从2007年嫦娥一号成功发射到2020年12月17日，嫦娥五号返回器携带1731克月球样品着陆地球，取得了一系列令人瞩目的成就。 我国成为世界上第三个成功采集月球样本的国家。
开展月球样本科学研究是探月工程的主要目标和任务之一，也是国家“深空”探测战略的重要组成部分。 作为第一家国有企业，中核集团的使命是坚定不移服务国家战略、以国家需求为己任。 核与地球物理研究所充分发挥自身科研、装备、人才优势，积极申报并被批准成为首批开展月球样品科学研究的单位之一，充分体现了中核集团核与地球物理研究所的能力和水平。
拿到样品并不容易，竞争也异常激烈。 首批样品开放申请时，共有来自23所高校和科研院所的85份申请通过了初审。 经过现场答辩审查，13家单位的31份申请最终通过审查，通过率仅为36.5%。 13个科研机构中，7个为科学院系统，4个为大学系统，其余2个为航天五院和核与地球物理研究所。 航天五院是嫦娥五号探测器的研制单位。 在此背景下，核与地球物理研究所能够获得首批50毫克月球科研样品，标志着核与地球物理研究所前沿基础科研能力得到科学界的认可。核与地球物理研究所综合研究能力进入国际舞台。 晋升队伍。
嫦娥石真实颗粒CT扫描三维形貌图（图1）
嫦娥石理想晶体形态图（图2）
下面我就公众比较关心的三个问题谈一谈。
第一个问题是为什么这种新矿物被命名为嫦娥石？
嫦娥石，英文名-(Y)[tʃænˈəsait]，由（嫦娥汉语拼音）+s+ite（英文后缀，表示矿物）+Y（特殊成分后缀）组成。 一是纪念我国嫦娥探月工程首次回收月球样本； 二是发音更接近嫦娥石的汉语发音，外国人更容易发音； 三是“S”既是中文“石-Shi”，又是英文“石-Stone”开头的第一个字母，“Shi”通常是公众对“矿物岩石”的统称； 第四，名称可分为（嫦娥）和地点（地址），可以理解为嫦娥的住所，即月球，或者嫦娥五号的登月地点； 5这个名字也可以理解为（变更）和地点（地址），可以引申为中国嫦娥五号的着陆地点与之前的（美国）和月球（前苏联）不同。联盟）。 将新矿物命名为“嫦娥石”，表达了科研团队对中国航天和中国深空探测事业的致敬。
第二个问题是，“嫦娥石”是如何发现的，月壤样本的整理和选取过程是怎样的？
我们首次研究的样品呈粉末状，颜色灰黑色，细如面粉，由多种矿物质组成。 研究的时候我们是一一研究的，所以我们首先遇到的就是基于研究的需要。 将颗粒分成小样本。 采样过程是月壤研究“最激动、最紧张”的部分。 毫不夸张地说，需要一颗激动的心才能稳定颤抖的双手。
月球土壤样本极其珍贵，我们研究所能消耗的样本量只有20毫克，也就是五十分之一克。 因此，充分利用每一个颗粒，确保极低的样品损失，早已成为团队中每个人的共识。 样品分离在洁净室内进行，两人一起进入操作。 他们需要穿着特殊的实验室外套和手套，整个过程都有摄像头监控。 在打开样品之前，我们制定了详细的实验设计，包括取样步骤、取出的样品量、分成多少份、每份的数量、不同实验如何包装和转移等。详细的计划，每一步的操作仍然如履薄冰，小心翼翼。
分装所用天平为百万级天平，可精确到0.001毫克。 最困难的是称取几个0.1mg的样品——一颗绿豆约80mg，相当于我们需要取1/800个绿豆。 如果手稍微抖一下，那就太大了。 如此小的样品必须一次尽可能准确地称重。 如果太小，可以添加，但如果太小，则无法收回。 每次称重时，我们首先进行目视评估，盯着取样勺中几乎看不见的“小黑点”。 我们再三称量，确定不能超量后才敢倒入样品罐。 每个空样品罐称重3次，放入样品后再次称重3次，以确保称量准确（图3）。
样本选择是我们实验的一大特色。 为了达到研究目的，本实验需要将月壤根据颗粒大小和矿物类型分为七组。 在显微镜下操作（图4），使用针头小于0.5微米的纳米采样针，按照分组规则一一选取月壤。 本次施用的月壤颗粒尺寸集中在1微米至150微米之间，大部分在10微米左右。 根据密度保守计算，每1mg样品中含有不少于10000个颗粒。 为了尽量不因样本选择而改变月壤的矿物成分，并尽量减少样本损失，这些颗粒按照规则被分拣到相应的容器中，因此转移过程至少重复了数万次。
通常我们在选择土样时，可以在针上涂上凡士林等粘性物质，帮助“浸”样，然后安全地转移到其他地方。 月壤的选择不允许引入外部“污染”。 它只能依靠针尖与颗粒摩擦产生的一点静电来吸引样品。 针尖经常在载玻片上来回推动样品，但无法拾取。 每次这个时候都是既绝望又破碎。 此时此刻，我只能深吸一口气，一次又一次尝试稳定自己崩溃的情绪和僵硬的肩膀。 这些颗粒中，小的不到头发丝直径的1/100，大的只有头发丝粗。 经过两个多月的奋战，我终于完成了选拔任务。
样本选取任务完成后，将对其进行系统研究。 判断一种矿物是否是新矿物，有两个要素。 一是准确分析其成分； 另一个是确定其结构。 例如，众所周知的钻石和煤炭都是由碳组成的，但它们的结构不同。 因此，它们是两种具有不同性质的物质。
取样并称重（图3）
使用显微镜对样品进行分类（图 4）
在对第一批月壤样本进行研究时，研究人员对数十万个平均尺寸仅10微米的月壤颗粒进行了矿物学研究。 在对大量成分进行分析的过程中，以专业的灵敏度，发现了一个小于10微米的月壤颗粒成分存在异常，并很快被鉴定为疑似新矿物。 随后进行了目标成分分析，确定了其成分，初步判定其应为新矿物。 然而，要确认它是一种新矿物，还必须确定其结构。 由于矿物颗粒太小，在现有仪器设备的检测能力下很难获得理想的晶体结构数据。 由于所要求的样本量有限，所有研究只允许摄入最多 20 毫克。 面对这样的困难，核地质研究院科研团队并没有放弃，把目光投向了获批的第二块光片样品。 他们对样本中超过14万个颗粒进行了全面分析。 幸运的是，运气是留给奋斗者的。 之后，科研人员再次发现了具有相同成分的矿物颗粒，并利用纳米级方法成功切割分离出了10*7*4微米的单晶，并分析鉴定了其晶体结构（图5-6）。 通过系统、细致的矿物学研究，最终确定它是一种从未被发现的新型富稀土磷酸盐矿物。 其理想化学式为(Ca8Y)Fe2+(PO4)7，其形貌和理想晶体特征分别如图1、图2。
经过来自不同国家的20位矿物学家的审查和投票，新矿物嫦娥石（-（Y））于8月3日获得国际矿物学协会（IMA）新矿物命名和分类委员会（CNMNC）正式批准， 2024年，批准文号为-023a。
第三个问题，嫦娥石的发现有何意义？
我认为有以下几层含义：
首先，嫦娥石的发现本身就具有重大意义。 这是中国科学家首次在月球上发现新矿物。 它不仅体现了我国现代科学技术和工程技术水平，也是中国人民对人类月球研究和深空探测的贡献。
其次，在研究发现过程中，由于样本量有限，有时只能允许一次成功。 另外，它又小又细，难以整理和切割。 这提高了研究技术水平，并制定了有针对性的研究方法，为未来提供类似的解决方案。 样品研究积累了技术手段和宝贵经验。
第三，增加了矿物家族的新成员，特别是地外矿物的新成员，促进了矿物学学科的发展，为月球和行星科学研究提供了新的科学数据，具有重要的科学意义。
第四，嫦娥五号采样点距离美国、苏联此前的月球采样点较远，地质年龄约年轻10亿年。 这将增加新地点的科学数据并扩大新的认识。 虽然嫦娥石所属的磷酸盐矿物群在地球上比较常见，但在地球上尚未发现。 这说明它是在不同的环境和条件下形成的。 通过研究嫦娥石的形成条件，我们可以推断月球所经历的特殊历史过程，对于了解月球的起源和演化具有重要意义。
第五，进一步研究其理化性质，对其潜在应用前景进行研究和评价。
嫦娥晶体结构图（图5）
嫦娥晶体结构图（图6）