中国科学院联合吉林大学科研团队近日公布一项重要发现。对嫦娥六号采集的月球背面样品（编号CE6C0000YJYX060、CE6C0100）进行显微结构与光谱分析时，研究人员首次观测到天然形成的单壁碳纳米管和石墨碳。该结果拓展了人类对月球物质组成的认识边界。研究发现，这些特殊碳结构的形成过程与地球实验室条件明显不同。科研人员通过对比分析认为，月球历史上的微陨石持续撞击、远古火山活动以及太阳风粒子长期辐照，可能在铁元素的催化作用下，共同促成了这些纳米级碳结构的自然生成。值得关注的是，与嫦娥五号采集的月球正面样品相比，嫦娥六号样品中的碳结构呈现更明显的缺陷特征。这一差异为理解月球正背面地质活动的不对称性提供了新的直接线索。此次发现的科学意义主要体现在三个上：其一，证实极端太空环境下存自然合成先进材料的可能，为未来太空资源开发利用提供思路；其二，通过碳同位素分析补充了月球地质演化信息，尤其为解释月球背面更活跃的地质活动提供关键数据；其三，单壁碳纳米管的结构特性及其形成路径，或可为新型材料研发提供启发。该研究团队曾于2021年在嫦娥五号样品中发现少层石墨烯，此次新成果更说明了我国在月球样品精细分析上的能力。项目负责人介绍，研究采用场发射扫描电镜、拉曼光谱等七种表征手段，构建了较为完整的证据链。国际同行评审认为，该成果对月球表面物质演化的既有认识提出了新的解释框架。随着我国探月工程持续推进，科学家建议后续重点开展三方面工作：加强月球不同区域样品的对比研究，建立更精确的月球地质年代模型；深化极端太空环境下材料生成机理研究；探索地外资源原位利用的技术路径。据悉，研究团队已着手构建月球碳物质数据库，为未来月球基地建设提供科学支撑。
从月球背面月壤中识别出天然单壁碳纳米管与石墨碳，不仅是材料科学的新进展，也为理解月球高能物理化学过程提供了更细致的证据。它提示人们，深空样品的重要信息常常隐藏在微观结构与细小差异之中。随着样品研究深入、机理验证推进以及多学科协同开展，这些来自月球背面的新证据将继续充实人类对月球乃至太阳系天体演化的认识，并为我国深空探测与基础研究持续积累关键数据。