国际小行星日一起走近行星科学研究前沿

值此国际小行星日之际，我们来探讨中国行星科学的最新研究进展，以及小行星为何被称为太阳系的“时间胶囊”。

近期，我们探访了中国地质科学院地质研究所行星科学研究中心，深入了解了这门前沿科学的最新动态。

行星科学研究已成为国际地学领域的前沿热点。（中国地质科学院地质研究所供图）

地球科学正向行星研究领域拓展

研究火星、金星、月球和小行星，其终极目标高度一致——揭示地球为何演变成如今的模样。每一颗相邻的星球，都如同一面镜子，映照出地球的过去与未来。

例如，金星警示我们，一旦大气与辐射平衡被破坏，行星环境可能发生根本性且不可逆转的转变。而火星则诉说着，即便曾经拥有大量水活动，一颗行星也可能在漫长演化中逐渐丧失维持宜居环境的能力。

小行星上保存着太阳系最原始的物质与演化记录，是探索天体演化的重要载体。月球则保留了早期撞击、岩浆活动以及在地球上早已被“抹去”的远古地质信息。

中国地质科学院地质研究所所长杨志明总结道：“这些研究共同指向一个共识——行星环境的稳定性存在边界，一旦越界，系统恢复将极为困难。”目前，地球科学向行星领域拓展已进入整体“并跑”、部分领域“领跑”的快速发展新阶段。

作为行星演化研究国际第一梯队成员，我国在月球样品同位素定年、矿物学分析、冲击变质研究等领域取得了一系列原创性成果。例如，借助嫦娥五号月壤样品，我们揭示了月球在20亿年前仍存在火山活动，重建了近20亿年以来的撞击通量历史，这一成果获得国际广泛认可。此外，在地外样品研究中，我们自主研制了国内首台双聚焦二次离子质谱仪（SIMS），分析能力已达国际领先水平。

随着航天任务的不断推进，我国拥有越来越多的一手样品和探测数据，有条件提出自主科学问题、构建自身技术体系、贡献国际前沿成果。

虹湾幅月球地质图。（中国地质科学院地质研究所供图）

为火星采样返回任务做好准备

未来的行星科学，不仅要回答“这些天体是什么、如何演化”，还需解答哪些资源存在、如何识别评价、以及如何探测利用。中国地质科学院地质研究所行星科学研究中心负责人龙涛指出：“行星科学与传统地质研究的交叉融合，是我们最具潜力且最具辨识度的发展优势。”

在月球水冰、火星含水矿物、小行星水与挥发分、金属资源以及原位资源利用研究方面，自然资源与地质调查系统拥有深厚积累，具备天然的学科优势。

早在2005年前后，原国土资源部便组织成立了探月工程相关工作机制，建立了月球实验场和火星实验场，围绕地外环境下的物质性质、结构与地质过程开展模拟研究。此后，通过月球地质图编制、嫦娥任务着陆区选址、阿波罗和月球号样品研究、嫦娥五号和六号返回样品研究，以及火星采样返回任务选址论证，逐步形成了系统性的行星地质研究基础。

龙涛介绍：“在火星方向，我们持续开展火星地质图编制、着陆区评价和宜居环境分析，并参与了天问三号着陆区筛选，核心是从地质学角度回答‘采哪里、采什么、为什么采’。”与此同时，面向未来地外样品中有机质、挥发分和轻元素分析的新需求，我国正在推进自主研发的大型二次离子质谱仪，提升微区、微量、原位、高精度测试能力，为后续深空探测样品研究提供坚实支撑。

小行星：太阳系的“时间胶囊”

尽管地球早期可能因遭受撞击而瞬间剥离大气层、中断宜居环境的连续性，但小行星与天体物质输入的水和挥发性元素，构成了原始水圈与大气圈的重要来源。从这个角度看，小行星物质输入堪称生命演化的“原始资本”。

正因如此，小行星被形象地称为太阳系早期物质的“时间胶囊”。研究小行星，不仅有助于理解地球水、有机质和早期物质的来源，也能帮助人类认识未来的深空资源潜力。

据透露，围绕天问二号小行星采样返回任务，我国已在样品研究、行星编图与高端仪器方面做好充分准备。龙涛表示：“小行星样品返回后，要在极少的样品量上尽可能获取可靠信息，我们已布局了矿物化学、同位素年代学、挥发分和空间风化分析等流程。”

火星、金星、月球、小行星——每一颗都是理解地球的镜子。公众对行星科学的支持，本质上就是支持人类更好地认识地球、保护地球、走向未来。