中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所的科研團(tuán)隊(duì)在月壤研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。基于嫦娥六號(hào)采集的月球背面樣品，研究人員通過系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與精密分析，首次從顆粒力學(xué)層面破解了月壤"高黏性"的形成機(jī)制，相關(guān)成果已發(fā)表于國(guó)際權(quán)威期刊《自然·天文》。

2024年6月，嫦娥六號(hào)任務(wù)團(tuán)隊(duì)在新聞發(fā)布會(huì)上披露，月球背面采樣過程中發(fā)現(xiàn)月壤呈現(xiàn)異常黏稠特性。這一現(xiàn)象與正面月壤存在顯著差異，引發(fā)科學(xué)界廣泛關(guān)注。針對(duì)這一特殊性質(zhì)，研究團(tuán)隊(duì)開展了為期一年多的專項(xiàng)研究，通過多維度實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證月壤的物理特性。

科研人員采用固定漏斗實(shí)驗(yàn)與滾筒實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式，精確測(cè)定月壤休止角這一關(guān)鍵流動(dòng)性指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，嫦娥六號(hào)月壤的休止角較正面樣品明顯增大，其流動(dòng)特性更接近地球黏性土體。這一發(fā)現(xiàn)證實(shí)了任務(wù)團(tuán)隊(duì)此前的現(xiàn)場(chǎng)觀察結(jié)論，為后續(xù)研究提供了重要依據(jù)。

成分分析顯示，月壤中磁性礦物含量極低且不含黏土礦物，排除了磁力與膠結(jié)作用的影響。研究團(tuán)隊(duì)通過系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，月壤顆粒間的摩擦力、范德華力和靜電力三種作用力共同主導(dǎo)了其高黏性特征。其中摩擦力與顆粒表面粗糙度正相關(guān)，后兩種作用力則隨顆粒尺寸減小而顯著增強(qiáng)。

通過1微米級(jí)高精度CT掃描技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)29萬(wàn)余個(gè)月壤顆粒進(jìn)行三維重構(gòu)分析。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，嫦娥六號(hào)月壤顆粒平均尺寸更小，形態(tài)復(fù)雜度顯著高于正面樣品，整體球度偏低。這種反常現(xiàn)象可能與樣品中32.6%的長(zhǎng)石礦物易碎特性，以及月球背面更強(qiáng)烈的太空風(fēng)化作用有關(guān)。

研究指出，月壤顆粒的細(xì)小尺寸與復(fù)雜形態(tài)共同增強(qiáng)了三種粒間力的作用效果，導(dǎo)致休止角增大，最終形成獨(dú)特的黏性特征。這項(xiàng)突破性成果從微觀力學(xué)角度闡釋了月壤的聚集行為，為理解月球表面物質(zhì)演化提供了全新視角。相關(guān)數(shù)據(jù)已應(yīng)用于我國(guó)后續(xù)月球探測(cè)任務(wù)的規(guī)劃論證，為月面作業(yè)設(shè)備設(shè)計(jì)、資源開采方案制定等提供關(guān)鍵參數(shù)支持。