李婷发现的疑似新矿物，是一颗不足10微米的月壤颗粒。他们马上开展了针对性的系统研究，并测定了该矿物的化学组成。如果再进一步获取它的物的理想晶体结构参数，那就可以证实这是一个全新的矿物。
然而，他们失败了。
由于颗粒太小，且和辉石交互共生在一起，无论实验手段还是后期的数据处理都没有办法把辉石剔除干净，因此一直没法获得理想的晶体结构数据。
“但是我们没有放弃。”李婷说。
他们申请获得了第二批月球样品——月球光片样品，继续开展研究。这个样品大约有14万个颗粒，他们从中再次找到了新矿物的踪迹。但是，有希望测到单晶结构的颗粒只有一颗，而这一颗还裂成了三小块。要想验证新矿物的存在，必须把它分离出来，进行晶体结构的精确解译。
“头发的直径大概是70到100微米，这个颗粒的最长的边是10微米，短的边大概只有4微米，也就是头发丝的1/20，所以要把它完完整整地切出来是非常困难的，而且只有这一次机会。”李婷说。
只有一次机会，那意味着只能成功不许失败，他们心理压力很大。“我们做了很多预案，开展了一些模拟实验。”核地研院地矿所副所长钟军告诉记者。
最终，他们在聚焦离子束电子显微镜的帮助下，在14万个颗粒中成功分离出一颗粒径约10微米、不到普通人头发平均直径十分之一的大小的单晶颗粒。整个过程用了八个小时，但他们的兴奋持续了更久。“我们俩晚上回实验室的时候，还一直在路上聊这个，非常开心。”钟军回忆道。
（嫦娥石结构）
带着一种迫不及待的心情，他们随后对这个单晶颗粒开展解译工作，获得了它的晶体结构，成功确定这是一种从未被人类发现过的矿物——嫦娥石，这是他们取的名字。“纪念我们国家的嫦娥工程，也表达我们对航天事业的敬意。”李子颖说。
无色透明的柱状晶体
嫦娥石什么样？
李婷向记者展示了嫦娥石真实颗粒的CT扫描图，这是一个漂亮的柱状晶体，无色、透明。它是一种磷酸盐矿物，存在于玄武岩中，伴生矿物有铁橄榄石、单斜辉石、钛铁矿、钙长石、斜锆石、方石英、陨硫铁和玻璃等。
（嫦娥石理想晶体图）
2022年8月，嫦娥石获得国际矿物协会新矿物命名及分类委员会通过，确证为一种新矿物。这是我国发现的第一个月球新矿物，也是人类发现的第六个月球新矿物，使我国成为世界第三个发现月球新矿物的国家。
“对我们来说，发现月球新矿物是偶然，也是必然。”李婷说，近十年来，核地研院主导和参与发现17种新矿物，储备了扎实的矿物学知识和先进的研究技术。
李子颖认为，新矿物的发现，将推动矿物学科的发展，也为研究月球形成和演化，以及以月球为基地进行其他深空探测等提供帮助。
此次月壤样品研究，还首次成功获得嫦娥五号月壤中未来聚变能源资源——氦-3含量和提取参数，为我国后续进行月球氦-3资源的遥感预测和资源总量估算，以及氦-3资源未来开发提供了基础科学数据。此泾县同城约会外，还系统获得了嫦娥五号月球样品的形貌及矿物组成，为研究月球演化和形成提供了有力支撑。
“这是一个重要的开端。”在核地研院副院长陈亮看来，“深地、深海、深空”是国家资源领域的重大战略方向，“深地”是核地研院传统技术的自然延伸，而月球样品研究意味着他们从地球走向月球，向“深空”探索。
（光明日报全媒体记者陈海波）
