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研究成果

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2020年
发布者:发布日期:2022-08-30浏览次数:

1·Qian, Y., Xiao, L., Yin, S., Zhang, M., Zhao, S., Pang, Y., Wang, J., Wang, G., Head, J.W., 2020. The regolith properties of the Chang’e-5 landing region and the ground drilling experiments using lunar regolith simulants. Icarus 337, 113508.

论文介绍:本文对嫦娥五号预选着陆区(41–45°N, 49–69°W)内的月壤性质进行了分析并在对月壤性质有初步了解的基础上制备了模拟月壤,进行钻取采样的地面模拟实验。首先本文通过遥感成分数据研究发现,嫦娥五号预选着陆区主要被极低钛和低钛月壤覆盖,在预选着陆区东部钛含量稍高。由于嫦娥五号预选着陆区西部的月海物质经历了更长时间的空间风化作用,因此月壤相较于东部月海物质更成熟、更细粒也更厚。在对预选着陆区月壤有初步认识的基础上,我们制备了CUG系列模拟月壤,该月壤与阿波罗实际月壤具有较大的相似性。接着,我们使用该模拟月壤进行了地面钻探实验,实验发现,酥松且细粒的月壤更容易钻取,影响月壤钻取效率的因素主要是月壤的颗粒大小。因此,我们认为嫦娥五号预选着陆区西部雨海纪玄武岩更容易钻取,东部埃拉托逊纪玄武岩更难钻取,但是由于东部月海具有更高的科学价值,因此我们建议嫦娥五号在东部月海进行采样返回,并通过精确控制着陆点进行风险规避以着陆区月壤稍成熟的区域。

本研究受国家自然科学基金4177205041830214)资助,民用航天预研项目D020101资助。


原文链接:Qian, Y., Xiao, L., Yin, S., Zhang, M., Zhao, S., Pang, Y., Wang, J., Wang, G. and Head, J.W., 2020. The regolith properties of the Chang'e-5 landing region and the ground drilling experiments using lunar regolith simulants. Icarus, 337, p.113508.

https://doi.org/10.1016/j.icarus.2019.113508


2·月球Gardner中心式火山的地质演化

在月球表面,具有中央火山通道的大型盾状火山非常少见,但它们对于认识月球的火山活动历史及热演化历史具有重要意义。行星科学研究所黄倩博士、赵健楠副研究员团队利用多源遥感数据,对月球静海北部边缘的 Gardner火山区开展了详细的地质研究,以更好地了解其形成和演化。结果表明,该区域存在火山穹窿、月溪及不规则凹陷,而整个区域则经历了四个阶段的火山活动,年龄跨度从 3.90 Ga 2.96 Ga,与月球正面的主要火山活动时间相近。通过影像、地形、成分及重力场分析,认为Gardner火山是迄今为止在月球上发现的最大的中心式火山,它为了解月球正面打火山活动提供了一个全新的视角和重要补充。

该成果发表在《Earth and Planetary Science Letters》期刊上,论文第一作者为黄倩副教授,通讯作者为赵健楠副研究员。这项工作得到了中国科学院战略重点研究计划(XDB41000000)、国家自然科学基金委(11403020, 41874010, 41372341, 41830214, 11903090)、中国博士后科学基金(2018M630889)、中科院、上海天文台行星科学重点实验室、中国国家航天局民用航天技术预研项目(D020101D020205)、澳门特区科技发展基金(119/2017/A3131/2017/A3)和北京市科学技术委员会(Z181100002918003)的支持。


                                               

Gardner火山区地质图


原文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X20302442


Huang, Q., J. Zhao, X. Wang, T. Wang, F. Zhang, L. Qiao, Y. Chen, D. Qiu, Y. Yang and L. Xiao (2020). A large long-lived central-vent volcano in the Gardner region: Implications for the volcanic history of the nearside of the Moon. Earth and Planetary Science Letters 542: 116301.


3·火星Hellas西北部古湖泊的地质特征及气候意义

Hellas盆地是火星表面上最大、最古老的撞击盆地之一。Hellas盆地形成后,其周围的高地区域经历了复杂的地质过程,但是当前对该区域地质和气候历史的认识依然不足。古湖泊在Hellas盆地周边广泛分布,这些古湖泊的地貌、矿物、沉积特征为解答上述问题提供了线索。行星科学研究所赵健楠副研究员、肖龙教授与美国纽约州立大学石溪分校Timothy Glotch教授合作,利用高分辨率影像、地形和光谱数据对Hellas西北部高地地区的古湖泊开展了详细调查,新发现古湖泊49个。在此基础上,对古湖泊的基本水文参数进行了计算,并分析了湖盆中的沉积地貌、表面改造过程和含水矿物特征。上述研究结果揭示了Hellas西北部的地质和气候历史,支持了 Hellas盆地内曾经存在大规模水体,表明火星气候的变化具有区域性。

该成果发表在《Journal of Geophysical Research: Planets》期刊。论文第一作者为赵健楠副研究员,通讯作者为肖龙教授。本研究得到了中国自然科学基金(41830214)、中国博士后科学基金(2018M630889)、中国国家航天局民用航天技术预研项目(D020101)以及澳门特区科技发展基金的支持。

Hellas西北部古湖泊的识别与地质特征分析结果


原文链接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019JE006196


Zhao, J., L. Xiao and T. D. Glotch (2020). Paleolakes in the Northwest Hellas Region, Mars: Implications for the Regional Geologic History and Paleoclimate. Journal of Geophysical Research: Planets 125(3): e2019JE006196.


4·典型模拟火星土壤研究进展

火星土壤(简称火壤)是广泛分布在火星表面的细粒风化物质,其物理力学性质是火星着陆及巡视探测需要考虑的重要因素之一。回顾了火壤的探测历史,根据研制需求的不同,对国内外不同类型模拟火壤的物质组成、物理性质、力学特征等进行了对比分析。在此基础上,认为在模拟火壤研制方面面临以下困难和问题:缺少可供参考的火壤深层剖面数据;模拟火壤种类不全面;模拟火壤制备技术有待进一步改善。因此,未来模拟火壤的研制工作需要在以下几方面加强:①利用地表风化玄武岩剖面,进行模拟火壤剖面类比研究;②开展(含盐)冻土型、极端工况型等多种类型模拟火壤研制工作;③积极探索模拟火壤研制新方法。

上述研究成果发表于载人航天, 第一作者和通讯作者分别是刘汉生和王江,合作单位有中国地质大学( 武汉) 地球科学学院行星科学研究所,北京卫星制造厂有限公司等。本研究得到了: 载人航天预先研究项目(030202)的支持。


原文链接:刘汉生.典型模拟火星土壤研究进展[J].载人航天,2020,(3):389-402. DOI:10.16329/j.cnki.zrht.2020.03.018