Çinli bilim insanları, Ay'dan toplanan Ay toprağı örneklerinde doğal az katmanlı grafen keşfetti. Yaklaşık 240.000 mil (384.400 km) mesafeden elde edilen regolitte, araştırmacılar bu olağanüstü karbon bazlı malzemenin küçük gömülü parçalarını tespit etti. Örnekler, Çin'in Chang'e-5 görevi ile Dünya'ya geri getirildi; bu görev 2020'de Ay'a iniş yaptı ve detaylı inceleme için yaklaşık 3,8 pound (1,7 kg) Ay malzemesi getirdi. Grafen, altıgen bir petek kafesi içinde düzenlenmiş tek bir atomik karbon atomu tabakasından oluşur. 2004'te izole edilmesinden beri "mucize malzeme" veya "süper malzeme" olarak bilinen bu malzeme, olağanüstü özelliklere sahiptir: bilinen en güçlü maddelerden biridir, elektrik iletkenliğinde bakırı geride bırakır ve ısı transferinde üstündür. Bu özellikler, elektronik, enerji depolama (gelişmiş piller gibi) ve yüksek performanslı kompozitler için son derece umut vadeden bir yaklaşım haline getirir. Yüksek çözünürlüklü görüntüleme ve analizler, örneklerde 2 ila 7 katmandan oluşan grafen pullarını ortaya çıkardı. Önceki Apollo görev örneklerinde karbon izleri ortaya çıksa da, bu, Ay'da doğal olarak bulunan az katmanlı grafenin ilk kesin doğrulanmasını işaret ediyor ve bunun daha önce düşünülenden daha yaygın olabileceğini ima ediyor. Bu bulgu, Ay kökenleri hakkında ilginç sorular doğurmaktadır. Hakim dev çarpma hipotezi, Ay'ın yaklaşık 4,5 milyar yıl önce, Mars büyüklüğündeki bir prototopet (Theia) erken Dünya ile çarpışmasından sonra enkazlardan oluştuğunu öne sürüyor—bu felaketin karbon gibi uçucu elementleri buharlaştırıp tüketmesi bekleniyor. Grafenin varlığı, kalıntı yerli karbon kimyasını ya da daha sonra meteorit çarpışmaları, güneş rüzgarı etkileşimleri veya diğer mekanizmalarla taşınma ve işleme ima ederek bu durumu sorgulamaktadır. Bilim insanları, grafenin muhtemelen Ay'da doğal yüksek sıcaklık ve yüksek basınç süreçleriyle oluştuğunu öne sürmektedir; örneğin eski volkanik aktivite, mikrometeorit bombardımanı veya çarpma kaynaklı ısınma gibi—Dünya'da üretilen kontrollü kimyasal buhar biriktirme veya mekanik eksfoliasyon yöntemlerinden farklı. Ay jeolojik tarihinin bazı yönlerini yeniden yazmanın ötesinde, bu keşif aşırı dünya dışı koşulların kendiliğinden gelişmiş nanomateryaller üretebildiğini vurguluyor. Dünya'da verimli üretimi zor ve maliyetli olan bir madde, Ay yüzeyinde doğal olarak oluşuyor olabilir; bu da uzay keşfinde gelecekteki yerinde kaynak kullanımı ve kozmik süreçlerden ilham alan yeni üretim teknikleri için potansiyel içgörüler sunuyor.