В декабре 2020 года китайский аппарат «Чанъэ-5» совершил посадку на Луну, где собрал образцы лунного реголита и доставил их на Землю несколько недель спустя. Это была первая успешная миссия по доставке лунного грунта с 1976 года. Анализ образцов выявил следы воды и самые молодые из известных на сегодняшний день лунных пород.
Исследователи из Института металлургии Китайской академии наук обнаружили в этих образцах лунного грунта графен, сообщает New Atlas.
Графен представляет собой двумерную углеродную структуру толщиной в один атом. Материал давно привлекает внимание ученых своими уникальными электронными и механическими свойствами. Обычно его получают искусственно в лабораторных условиях, однако его присутствие было зафиксировано и в природных объектах: в межзвездном пространстве, метеоритах, земных месторождениях. А теперь еще и на Луне.
Ученые использовали рамановскую спектроскопию для анализа лунного образца, возвращенного миссией «Чанъэ-5», размером всего 2,9×1,6 мм. Команда выявила несколько участков с высоким содержанием углерода, которые, по-видимому, имели форму графита. Поскольку графен по сути представляет собой очень тонкие листы графита, ученые проверили образец с использованием более высокого увеличения.
И действительно, часть присутствующего углерода имела форму графена. Некоторые образцы состояли из пластинок толщиной от двух до семи слоев, в то время как другие были частью углеродной оболочки, окружающей минералы. По словам исследователей, его присутствие в этих оболочках говорит о том, что графен не просто отслоился от графита, а скорее образовался в результате другого процесса, требующего высоких температур.
Оказалось, что в тех местах, где было много углерода, также присутствовало железо. Ученые предположили, что железо помогло превратить углерод в графит и графен. Такое превращение могло произойти из-за тепла от вулканической активности в первые годы существования Луны. Или же железо могло притягивать к себе частички углерода из солнечного ветра, а затем, под действием горячих плазменных разрядов, углерод превращался в графен.
На Луне не так много графена, чтобы астронавты могли его собрать и использовать. Но ученые считают, что изучение того, как он образуется сам по себе, поможет им научиться лучше синтезировать этот материал в лаборатории.
Ранее на Луне предложили построить биохранилище для исчезающих животных. Специальные камеры разместятся в холодных регионах Луны и смогут работать пассивно, не требуя энергии или постоянного наблюдения. С реализацией такого плана может возникнуть куча проблем.