《自然》杂志 元素和同位素地球化学 2024-05-05 08:43 江苏

【编者注】中国科学院近期宣布了一项里程碑式的成就——发布了当前最为详尽的月球地质地图集。这项耗时逾十年的科研壮举凝聚了超过一百位科研人员的心血，成果斐然，标志着人类对月球的认知迈入了一个崭新的阶段。《月球全球地质图集》的分辨率是阿波罗时代地图的两倍，将支持中国及其他国家的太空探索雄心。

图1. 新月球地图集的编制耗时超过十年，涉及100多名研究人员。(图片来源：中国科学院通过新华社提供)

中国科学院发布了迄今为止分辨率最高的月球地质地图。《月球全球地质图集》由超过100名研究人员历经十年多时间编纂，揭示了月球表面总计12,341个陨石坑、81个盆地和17种岩石类型，以及其他基本地质信息。这些地图以前所未有的1:2,500,000比例尺制作。

“地质学中的每一个问题都始于查看地质图，”位于北京的中国科学院地质与地球物理研究所的地球物理学家Ross Mitchell说道。他指出，新的月球地图集“真的是全世界的资源”。中国科学院还发布了一本名为《月球地质图集四边形图》的书籍，包含30个区域图，共同构成了整个月球的可视化图像。

中国科学院地球化学研究所的地质化学家、项目共同负责人刘建忠表示，现有的月球地图源自20世纪60年代和70年代。“美国地质调查局利用阿波罗任务的数据绘制了一系列月球地质图，包括1:5,000,000比例尺的全球地图以及一些靠近着陆点、精度更高的区域地图，”他说，“从那时起，我们对月球的认识大大增强，那些地图已无法满足未来月球研究和探索的需求。”

中国将利用这些地图支持其月球计划，刘建忠补充说，其他国家在进行自己的月球任务时也将从中受益。今年到目前为止，已有三个航天器发射前往月球，而中国计划在五月份发送一艘航天器采集月球背面的岩石样本。

图2.科学家们将利用新的月球地图更好地了解月球的历史。（中国科学院通过新华社提供)

借助更新的地图集，科学家们将能更好地理解月球的历史，评估潜在的月球资源，并进行比较地质学研究。刘建中表示，它还将为未来任务的地点选择提供指导，包括在哪里建立月球研究基地。德国明斯特大学的行星地质学家Carolyn van der Bogert表示，她对中国同事在编制新地图集中所付出的巨大努力印象深刻。他说：“我们期待能够以非常详细的方式与地图互动。”

据刘建忠介绍，这本地图集有中文和英文两个版本，利用了中国月球探测计划的数据，特别是嫦娥一号任务的数据。该任务在2007年至2009年间从轨道上对月球表面进行了探测。“嫦娥一号的相机对月球地形和地质结构进行了观测，而其干涉成像光谱仪在识别不同岩石类型方面发挥了关键作用，”他解释说。

图3. 新的地图集是根据中国月球探测计划的数据编制的。图片来源:中国科学院/新华社

嫦娥三号着陆器于2013年，以及嫦娥四号着陆器于2019年在月球表面进行的观测，分别有助于验证嫦娥一号数据的准确性。图集团队还利用了诸如美国国家航空航天局（NASA）发射的重力恢复与内部结构实验室（GRAIL）和月球侦察轨道器等任务所提供的数据，以及印度的月船一号探测器的数据。“某些观测结果与嫦娥任务高度互补，比如，GRAIL的数据帮助我们辨认出了月球表面所有的深层断裂，”刘建忠表示。中国研究人员于2012年开始编制这些地图，当时他们正在寻找月球上的下一个探索目标。在中国的带领下，俄罗斯及十多个国家和组织正合作建设国际月球科研站，计划于2030年代中期在月球南极建成，用于科学探索和资源开发。Mitchell表示：“为月球科学做出贡献是中国在未来几十年内确立其科学强国潜力的一种深刻方式。”刘建忠透露，他的团队已经开始工作，以提高地图的分辨率，并将根据科学和工程需求制作更高精度的区域地图。与此同时，完成的地图集已被整合进一个名为“数字月球”的云平台，并最终将向国际研究界开放。（By  Ling Xin）

原文链接：

https://www.nature.com/articles/d41586-024-01223-0

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