行星地质学：地质学的“地外”模式
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探测方法
探测方法是获得行星地质全球认识的有效手段，是利用地基观测设备或通过向行星发射相关探测器获取行星物质组成、构造特征、浅层结构等地质信息的方法。根据任务的实现形式，通常包括：地基观测、环绕探测、着陆探测、巡视探测和载人探测。
地基观测和环绕探测主要利用电磁波进行远距离探测，包括热红外、远／近红外、红外、可见光、紫外、极紫外、X 射线、γ 射线等，获取行星表面的影像、高程和形貌构造以及元素组成、岩石分布、表面环境特征等数据资料。
着陆探测和巡视探测则是利用探测设备在行星表面实现着陆点或着陆区域探测的方法。相对于环绕探测，该方法能获得高分辨率的精细地质资料和类似地球上野外地质工作所获取的着陆点综合信息。
着陆器／巡视器携带的科学载荷可以对着陆点的岩石矿物土壤及其所处的地质环境进行详细的描述和关键数据的测量，包括利用放大镜或微区成像技术，对土壤颗粒或岩石中不同矿物颗粒间关系开展细致观察。利用先进的自动采样和样品处理技术，可以使探测器实现就位实验。例如：“海盗号”获取火星表面土壤，并开展了 3 种就位生物实验，对生命进行探测；“凤凰号”在火星北极，对获取的土壤样品进行淋滤，并测量了淋滤液的化学组成；“好奇号”火星车的样品处理模块可以钻取岩石样品，并将粉末过筛后放入不同的分析组件进行矿物组成、化学成分、同位素组成等复杂的分析操作。
然而，再精细的无人机器人和科学载荷也无法实现类似地球实验室内，科研人员和综合分析平台可达到的深入程度。样品返回在地球实验室深入分析，是行星地质学实现突破的重要环节。例如，“阿波罗”带回的月球样品极大地促进了月球科学及行星科学的发展，也使月球成为行星科学中研究程度最为深入的天体和行星研究的基石。
此外，也可以通过开展载人探测任务，让宇航员在地外天体上完成仪器安装、地质勘查、样品收集和封装等探测任务，最终实现在地外天体表面长时间居留和对更远目标的探测。