世界首套月球高清地質(zhì)“寫真集”發(fā)布 山東大學(xué)參與編制
月球是離我們最近的星體，千百年來人類從未停止過對月球的探索。而今，中國科學(xué)家為月球繪制出高清地質(zhì)“寫真集”。4月21日，世界首套高精度月球地質(zhì)圖集在京正式發(fā)布。這套圖集由我國科研團(tuán)隊(duì)繪制，主要基于嫦娥工程科學(xué)探測數(shù)據(jù)，比例尺為1：250萬，是目前精度最高的全月地質(zhì)“寫真集”。
這套珍貴的地圖集像一幅精美的彩繪畫卷，用四種基本色調(diào)衍生出150種色彩，生動(dòng)展示月球“三宙六紀(jì)”的不同地質(zhì)時(shí)期。圖集包含兩大部分，一部分是3幅主圖，即月球全月地質(zhì)圖（主圖）、全月巖石類型分布圖、月球構(gòu)造綱要圖；另一部分是細(xì)致切割成30塊區(qū)域的《1：250萬月球分幅地質(zhì)圖集》（配有中英文對照說明），像拼圖一樣將月球分割成多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圖幅。
其中，《1：250萬月球全月地質(zhì)圖》猶如月球的臉譜，準(zhǔn)確標(biāo)注了12341個(gè)撞擊坑的位置，81處大型撞擊盆地，以及17種巖石類型和14類地質(zhì)構(gòu)造，建立了統(tǒng)一的盆地建造亞類的分類體系。人類探測器著陸點(diǎn)、特殊高程點(diǎn)等一些特殊要素，在圖集中也有顯示。
“月球地質(zhì)圖是認(rèn)識月球地質(zhì)特征與演化歷史的工具，也是匯集國際月球探測計(jì)劃科學(xué)發(fā)現(xiàn)的立典式成果?！眳⑴c這項(xiàng)國家工程的山東大學(xué)空間科學(xué)攀登團(tuán)隊(duì)行星科學(xué)課題組博士后陳劍說。得益于我國嫦娥工程科學(xué)探測數(shù)據(jù)的高精度，這套“寫真集”的比例尺為1：250萬，精度達(dá)到此前月球全月地質(zhì)圖的約2倍。長期以來，國際上使用的月球地質(zhì)圖，主要是基于美國阿波羅計(jì)劃獲取的數(shù)據(jù)和資料，這些月球地質(zhì)圖已明顯滯后。2012年，中國月球探測工程首任首席科學(xué)家歐陽自遠(yuǎn)院士提出開展新的月球地質(zhì)圖編研的設(shè)想。
山東大學(xué)作為國內(nèi)較早開展行星科學(xué)研究的高校之一，自2004年國家正式批準(zhǔn)“嫦娥一號”計(jì)劃的實(shí)施方案后，學(xué)校在2006年與圣路易斯華盛頓大學(xué)簽署合作協(xié)議共建行星科學(xué)學(xué)科。2015年以來，行星科學(xué)成為學(xué)?？臻g科學(xué)與技術(shù)“學(xué)科高峰計(jì)劃”和“攀登計(jì)劃創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”的主要建設(shè)方向之一。
在此次全月地質(zhì)圖集中，山東大學(xué)行星科學(xué)課題組負(fù)責(zé)編制完成中英文版1：250萬月球巖石類型分布圖；同時(shí)，在《1：250萬月球分幅地質(zhì)圖集》的30個(gè)分幅當(dāng)中，其中6個(gè)分幅（LQ24－29）由山東大學(xué)行星科學(xué)課題組負(fù)責(zé)編制完成，包括阿波羅幅、里德伯幅、第谷幅、讓森幅、南海幅、馮·卡門幅。
“全月巖石類型分布圖既能作為月球科學(xué)研究、探測任務(wù)規(guī)劃、采樣返回目標(biāo)區(qū)域選擇的基礎(chǔ)資料，也將為未來開展其他巖石質(zhì)類地行星編圖提供參考?！标悇榻B，山東大學(xué)團(tuán)隊(duì)以月球樣品中的分類方法為基礎(chǔ)，融合近年來月球遙感研究獲得的信息，建立起一套月球表面巖石分類體系，并歸納總結(jié)不同巖石的特征及其出現(xiàn)的環(huán)境，“通過制定月球巖石分類指標(biāo)、編圖流程和方法、圖例，應(yīng)用GIS平臺，最終完成1：250萬月球全月巖石類型分布圖?！?/p>
本圖將月球表面物質(zhì)劃分為月海巖石、非月海巖石與特殊巖石三大類，共計(jì)表達(dá)17種巖石類型，其中5類月海玄武巖（共包含923個(gè)熔巖流單元），7類非月海巖石（共包含1210個(gè)巖性單元與434個(gè)巖性露頭）和5類特殊巖石露頭（共包含115個(gè)巖性單元與779個(gè)巖性露頭）。
陳劍說，他們先通過集成海量數(shù)據(jù)，運(yùn)用自動(dòng)分類工具生成草圖，再通過手工修正完善圖件?！笆止ば拚倪^程最具挑戰(zhàn)性?！隙鸸こ獭@得的物質(zhì)成分探測數(shù)據(jù)并不全面，也有缺失數(shù)據(jù)的區(qū)域。我們一邊繪圖，一邊搜尋借鑒其他國家月球探測任務(wù)獲取的數(shù)據(jù)，進(jìn)行補(bǔ)充。”
據(jù)介紹，全月巖石類型分布圖這一研究成果最早于2022年10月31日已發(fā)表于國際綜合性期刊Science Bulletin（中科院一區(qū)，最新影響因子20．577）。第一作者為山東大學(xué)博士后陳劍，通訊作者為山東大學(xué)空間科學(xué)攀登團(tuán)隊(duì)行星科學(xué)課題組長凌宗成教授，共同作者包括中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所劉建忠研究員等人。
“2021年，山東大學(xué)獲批嫦娥五號月壤樣品1200毫克，目前正在開展相關(guān)研究。”陳劍介紹，行星科學(xué)課題組積極響應(yīng)國家深空探測戰(zhàn)略需求，深度參與“繞月探測工程科學(xué)數(shù)據(jù)應(yīng)用與研究”“月球數(shù)字地質(zhì)圖編研”等國家級重大項(xiàng)目，承擔(dān)ZR航天國家重大項(xiàng)目、基金委重點(diǎn)、民用航天預(yù)研等項(xiàng)目30余項(xiàng)。團(tuán)隊(duì)在月球與行星科學(xué)研究領(lǐng)域取得豐碩的成果，已在Nature Communications、ApJL、EPSL、Science China、GRL、JGR、M＆PS、Science Bulletin等期刊發(fā)表SCI論文100余篇，研究成果曾獲2015年度十大天文科技進(jìn)展。
（大眾日報(bào)·大眾新聞客戶端記者 王原 通訊員 車慧卿 王一晗）
