国际小行星日：一起走近行星科学前沿

在国际小行星日这个特殊节点，想和大家聊聊我国行星科学的研究进展，以及为什么小行星会被称作太阳系的“时间胶囊”。

最近我们走进了中国地质科学院地质研究所行星科学研究中心，近距离感受了一下这门前沿科学的最新动态。

行星研究是国际地学研究前沿。（中国地质科学院地质研究所供图）

地球科学正在向行星领域延伸

研究火星、金星、月球和小行星，终极目标都很明确——理解地球为何是今天这个样子。每颗邻居星球，都是一面镜子。

比如说金星，它在提醒我们，大气和辐射平衡一旦被打破，行星环境可能发生根本性、不可逆的转变。火星则在诉说，即使曾经存在过大量水活动，一个行星也可能在漫长演化中失去维持宜居环境的能力。

小行星身上，保存着太阳系最原始的物质和演化记录，是探索天地演化的重要载体。月球则保留了早期撞击、岩浆活动以及地球早已被“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的一句话很有总结意味：“这些研究共同指向一个认识——行星环境的稳定性是有边界的，一旦越界，系统恢复会非常困难。”目前，地球科学向行星领域拓展，我们已经整体进入“并跑”、部分领域“领跑”的快速发展新阶段。

作为行星演化研究的国际第一梯队成员，我国在月球样品同位素定年、矿物学分析、冲击变质研究等方面，产出了一系列原创成果。比如，借助嫦娥五号月壤样品，我们揭示了月球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，这一成果得到了国际广泛认可。此外，在地外样品研究中，我们自主研发了国产首台双聚焦SIMS，分析能力已处于国际领先水平。

随着越来越多的航天任务实施，我国手握越来越多一手样品和探测数据，有条件提出属于自己的科学问题、形成自己的技术体系、贡献自己的国际成果。

虹湾幅月球地质图。（中国地质科学院地质研究所供图）

为火星采样做准备

未来的行星科学，不能只回答“这些天体是什么、怎么演化”，还要回答哪些资源存在、如何识别评价、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，是我们最具潜力也最具辨识度的发展优势。”

在月球水冰、火星含水矿物、小行星水和挥发分、金属资源以及原位资源利用研究方面，自然资源和地质调查系统有着深厚的基础，具备天然的学科优势。

早在2005年前后，原国土资源部就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、结构和地质过程开展模拟研究。此后，围绕月球地质图编制、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：“在火星方向上，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，也参与了天问三号着陆区筛选，核心是从地质角度回答‘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，我们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。

锚定太阳系的“时间胶囊”

尽管地球早期可能因为遭受撞击而瞬间剥离大气层、中断宜居环境的连续性，但小行星和天体物质输入的水与挥发性元素，构成了原始水圈和大气圈的重要来源。从这个角度讲，小行星物质输入可以说是生命演化的“原始资本”。

正因如此，小行星被形象地称作太阳系早期物质的“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。

据透露，围绕天问二号小行星采样返回任务，目前已经在样品研究、行星编图和高端仪器方面做好了准备。龙涛说：“小行星样品回来以后，要在很少的样品量上尽可能获得可靠信息，我们布局了矿物化学、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一面镜子。公众支持行星科学，本质上就是支持人类更好地认识地球、保护地球、走向未来。