我国行星科学研究水平如何，为什么说小行星是太阳系“时间胶囊”？

6月30日是国际小行星日。带着这些问题，记者走进中国地质科学院地质研究所行星科学研究中心，走近行星科学前沿。

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）

地球科学向行星领域拓展

研究火星、金星和月球、小行星，是为了更好理解地球何以成为今天的样子。

金星提醒人们，大气和辐射平衡一旦走向极端，行星环境可能发生根本性转变；火星提醒人们，一个行星即使曾经存在水活动，也可能在长期演化中失去维持宜居环境的能力。

小行星留存太阳系原始物质和演化记录，是探索天地演化的重要载体；月球保存了早期撞击、岩浆演化及地球早已湮灭的远古地质信息。

“这些研究共同指向一个认识，行星环境的稳定性有边界，超过边界后，系统恢复可能非常困难。”中国地质科学院地质研究所所长杨志明说，地球科学向行星领域拓展，我们整体进入并跑、部分领域领跑的快速发展新阶段。

作为行星演化研究国际第一梯队的一员，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取得一系列原创成果。

我国通过嫦娥五号月壤样品，揭示月球20亿年前仍存在火山活动，重建近20亿年以来的撞击通量历史，得到国际广泛认可；在地外样品研究中，自主研发了国产首台双聚焦SIMS，分析能力国际领先。

随着越来越多航天任务实施，我国拥有越来越多第一手样品、第一手探测数据，有条件提出自己的科学问题、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

未来行星科学不只要回答“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、如何进行探测利用。“行星科学与传统地质研究交叉，是我们最具潜力也最具辨识度的发展优势。”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说。

开展月球水冰、火星含水矿物、小行星水和挥发分、金属资源及原位资源利用研究，自然资源和地质调查系统有深厚的基础，具备天然优势。

2005年前后，原国土资源部就组织成立探月工程相关工作机制，建立月球实验场、火星实验场，围绕地外环境下物质性质、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等，形成较系统的行星地质研究基础。

“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’。”龙涛说，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，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支撑。

锚定太阳系的“时间胶囊”

尽管地球早期可能遭受撞击会瞬间剥离大气、中断宜居环境连续性，但是小行星和天体物质输入带来水和挥发性元素，构成原始水圈和大气圈的重要来源。从这个角度讲，小行星物质输入是生命演化的“原始资本”。

小行星是太阳系早期物质的“时间胶囊”。研究小行星，有助于理解地球水、有机质和早期物质来源，也能帮助人类认识未来深空资源。

据透露，围绕天问二号小行星采样返回，目前已在样品研究、行星编图和高端仪器方面做准备。

“小行星样品回来以后，要在很少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。”龙涛说，火星、金星和月球、小行星，都是理解地球的一面镜子。公众支持行星科学，就是支持人类更好认识地球、保护地球、走向未来。（记者王立彬）