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地球是人类起源和成长的"摇篮",然而人类终将跳出"摇篮",拥抱更广阔的宇宙空间。月球是地球唯一的天然卫星,也是唯一一颗人类已经登陆的地外星球,月球矿产资源开发利用是人类走向太空的必经之路。前苏联Luna计划和美国Apollo计划引领的第一次探月高潮,采回了约382kg样品使人类得以近距离接触和全方位认识月球。当前正是全球探月工程的第二次高潮期,在本次探月高潮期,月球矿产资源的开发利用将成为重要目标。以往的月球资源探测以科学研究为主,而以应用和商业利益为目的的月球资源勘查工作尚未开展。因此,有必要对月球矿产资源进行系统梳理和研究,初步建立月球矿产勘查的规范,指导载人登月和人机互动进行月面资源勘查。本文从国际太空矿产领域的发展趋势、月球矿产资源的需求、潜在的矿产种类、勘查流程等方面进行系统综述,根据可勘查属性将月球各类矿产划分为钛铁矿型、斜长岩型、磷酸盐型、月壤型、水冰型等5种类型,为中国未来的载人探月项目着陆区选址和矿产勘查规范的建立提供初步参考依据。 相似文献
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月球某些资源的开发利用前景 总被引：18，自引：0，他引：18
21世纪月球探测的主要趋势是建立月球基地，开发利用月球的矿产资源，能源和特殊环境，为人类社会的可持续发展发挥长期而有效的支撑作用，通过对月海玄武岩中的钛铁矿，克里普岩中的U，Th,REE和月壤中的拟－3在月面的含量与分布的系统分析，月海玄武碉中蕴藏有极丰富的钛铁矿，TiO2总资源量超过70万亿t，钛铁矿还是月球基地生产水和火箭燃料的主要原料；克里普岩是未来月球探测与研究的热点之一，其蕴藏有巨量的铀，钍，钾，磷和稀土元素资源；月壤长期受到太阳风的辐射，使其蕴藏有极其丰富的氢，氦，氧，氮等气体资源，其中氦－3的资源量大于100万t，它是一种可供人类社会长期使用的，安全，清洁，高效，廉价的核聚变发电燃料，其含量与月壤的化学成分，矿物组分，颗粒大小等有密切的关系。 相似文献
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深空探测是国家综合国力的集中体现,也是各航天大国科技竞争的制高点。自2007年嫦娥探月工程顺利实施以来,我国已经成为全球第二次探月热潮里的中坚力量。嫦娥五号采样工程的成功,使人类在间隔44年后再一次获得来自月球的珍贵样品,标志着中国探月工程上了更高的台阶。海量探测数据的获取和月球样品的返回,将为月球形成演化等重大科学问题的研究提供新的视角与支撑。放眼未来,我国月球极区探测、载人登月和月球科研站建设已经列入规划,工程探测和科学研究的目标已从“认识月球”逐步向“开发月球”“利用月球”转变。对于月球土壤样品的研究,中国科学院地球化学研究所具有良好的基础,曾对来自Apollo的月壤样晶进行过详细的研究,本次针对嫦娥五号样品,该所承担了月壤特性及其形成演化历史等方面的研究工作。为让广大科技工作者和社会公众了解这一工作进展,本刊特邀地球化学所李阳博士撰文介绍相关情况,后续工作本刊还将进行跟踪报道。 相似文献
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月球探测的进展与中国的月球探测 总被引：16，自引：0，他引：16
介绍了月球探测历程、第一次探月高潮中在月球的形状、大小、轨道参数、近月空间环境、月表结构与特征、月球的岩石类型与化学组成、月球的资源与能源、月球的内部结构与演化历史等方面所取得的成果。提出了中国开展月球探测的初步设想,认为近期中国的月球探测应以不载人月球探测为宗旨,分为“绕、落、回”三个发展阶段,即环月探测、月面软着陆器探测与月球车月面巡视勘察、月面软着陆与采样返回。 相似文献
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我国月球探测的总体科学目标与发展战略 总被引：52，自引：0，他引：52
在简述月球探测的历程与趋势的基础上,强调当代月球探测的总体目标为：①研究月球与地月系的起源和演化,特别是月球大气层与磁场的消失,矿物与岩石的分布和形成环境、月壤和内部层圈结构的形成以及月球演化的历程;②探测月球的资源、能源和特殊环境的开发利用及对人类社会长期可持续发展的支撑。我国不载人月球探测划分为绕、落、回三个阶段。为了全球性、整体性重新认识月球,绕月卫星探测的科学目标是为了获取全月面三维影像,探测14种有用元素的全球分布与丰度,探测月壤厚度并估算氦 3资源量以及太阳活动对空间环境的影响。"落"为月球探测器软着陆就位探测和月球车巡视探测,建立月基光学、低频射电和极紫外天文观测平台。"回"为月球探测器软着陆就位探测和取样返回地面。 相似文献
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综述了2008年3月10～14日在美国休斯敦召开的第39届月球与行星科学大会期间交流的与月球科学相关的会议内容,简要回顾了人类探测月球的历史.当前的月球科学研究归纳为6个主题:①月球和其他类地行星的地质演化;②撞击过程的定量化描述和太阳系历史的关系;③月壤的特征、月壤形成的机械过程和演化过程;④采样返回技术和原型机的开发与运用;⑤月球和其他行星体的内生和外来挥发分;⑥月表的大气和尘埃环境对人类登陆的影响.2007～2008年,日本、中国、印度和美国纷纷推出探月计划,将月球探测推向一个新的高潮.深空探测成为各国展示国力和科学技术水平的试验场,也将有力地促进科学技术的发展;独立探测和国际合作相结合已是大势所趋,数据资料共享将成为必然.公众的积极参与将为月球探测注入新的活力,并成为空间探测的基本动力. 相似文献
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月球是人类开展深空探测的首选目标,月球探测是世界各国科技竞争的制高点。开展月球科学前沿研判,对我国实施深空探测战略、规划行星科学研究路径,进而赢得未来竞争优势至关重要。基于Web of Science数据库,本文利用文献计量学方法,对月球科学领域论文产出数量、学科和期刊分布、主要国家和领先机构的竞争力、国际合作等进行了深度分析,并通过聚类分析获得当前研究热点,梳理出五大研究领域和七大前沿问题。过去20年,我国在月球科学研究取得了长足进步,但仍然存在优秀论文少、顶尖学者少、学术期刊少的问题。未来月球科学可能在三个方向上实现突破:月球的水仍将是国际月球探测和研究的重点;月球内部结构探测或是我国弯道超车的机遇;新的月球样品将进一步揭示月球形成和演化的奥秘。本研究结果可以为我国未来月球探测和研究的规划与组织提供参考。 相似文献
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行星矿产及行星资源地质学初论 总被引：1，自引：0，他引：1
了解并利用行星矿产资源、可持续永久开发太空成为行星科学与深空探测的一项重要研究任务。而行星矿产资源的开发利用,需要运用行星科学与地质学特别是矿床学的基础理论,利用行星观测、探测及开发技术方法,研究行星矿产资源形成演化规律,查明行星矿产资源的类型、特征、储量和分布规律;进行行星矿产资源的地质调查、岩石-矿石成分、结构与性能、元素赋存状态、开发利用条件评价与预测,为行星矿产资源开发与太空的可持续永久开发建设提供基础理论与关键技术方法。因此,行星矿产资源学是研究行星矿产资源的品种、类型与分布规律、行星矿产资源成因演化与比较行星成矿学、行星矿产资源勘查评价技术与开采利用工程学的交叉学科。笔者从行星资源地质学的视角,从地球与月球的层圈结构、演化历史、岩石组成与表生环境,研判月球可能产出的矿产资源类型。认为与月海玄武岩、月幔(柱)和陨石撞击成因的层状岩体与镁铁-超镁铁质小岩体有关的铬铁矿-铜镍钴硫化物-铂族元素-钒钛磁铁矿-金刚石矿产,KREEP岩以及月幔柱熔融上覆岩石圈所产生碱性岩相伴的铌-钽-铍-铀等稀有-稀土矿产,具有形成条件与产出可能,从而拓展可能的矿产类型、品种,从更宽广的视角研究月球矿产并规划月球基地建设资源供给。火星上由于水(以及可能存在的板块构造)的存在,除岩浆矿床之外,火星可能具备发育与化学风化沉积、次生富集作用以及变质作用有关矿产的形成条件,具有形成金属与非金属资源的禀赋,可与地球矿产相媲美。未来行星资源地质学应加强地质学、行星化学、行星地质学、行星物理学、矿业工程、冶金工程和材料学的交叉融合及理论应用,发展行星地质勘探方法与智能机器人工程技术,发展高/低温、高/低压、高辐照、低/微重力环境条件下样品采集、加工、多尺度测试分析理论与方法,培养行星资源地质资源与开发工程学科人才。 相似文献
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The Moon 35 years after Apollo: What's left to learn? 总被引：1，自引：0，他引：1
Clive R. Neal 《Chemie der Erde / Geochemistry》2009,69(1):3-48
With the cancellation of the Apollo program after Apollo 17 returned from the Moon in 1972, the focus of NASA switched to other areas of the Solar System. Study of the Moon did continue through analysis of the returned samples and remotely sensed data sets (both orbital and surface), as well as through Earth-based telescopic studies. In the 1990s, new orbital data were obtained from several missions (fly-by and orbital), the first being Galileo that allowed the lunar farside to be mapped, followed by global mapping by the Clementine and Lunar Prospector missions.Interest in the Moon started to increase at the beginning of the 21st century as other nations focused their space exploration programs on the Moon. The speech by President Bush in January 2004 put the Moon back into the critical exploration path for NASA, paving the way for humans to return to the lunar surface by 2020. This return will be critical for developing technologies and protocols for the eventual human exploration of other parts of the solar system. At the time of writing (June 2008), the SELENE/Kaguya mission (Japan and Chang’e-1 (China) are orbiting the Moon, with Chandrayaan-1 (India) and Lunar Reconnaissance Orbiter (USA) being scheduled to launch later in 2008.The past (and present) exploration of the Moon begs the question “what's left to be done?” With the renewed focus on the Moon, now that it is on the pathway for the exploration of Mars (and beyond) a similar question has been raised - what should the astronauts do on the Moon? The publication of the New Views of the Moon book [Jolliff et al., 2006. New Views of the Moon, Reviews in Mineralogy, vol. 60. American Mineralogical Society, 721pp] highlighted a number of important scientific questions that remain unanswered as well as posing many more on the basis of the currently available data. These questions resonated in three Lunar Exploration Analysis Group (LEAG) reports pertinent to this discussion, which were also published (on line) during 2006 (http://www.lpi.usra.edu/leag), and in the National Research Council of the National Academies [2007. The Scientific Context for Exploration of the Moon. National Academies Press, Washington, DC, 112pp] report entitled “The Scientific Context for Exploration of the Moon”. This paper synthesizes these recent studies, along with those from the 1980s and 1990s, to emphasize the lunar science questions that remain unanswered. In addition, it summarizes the missions already flown to the Moon along with those that are planned in order to give the reader an idea of exactly what lunar science has been and will be conducted in the hope that it will inspire proposals for missions to address the outstanding science questions. 相似文献
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月球形成演化与月球地质图编研 总被引：2，自引：0，他引：2
按照大碰撞假说,月球形成于一次大碰撞事件,抛射出的高能量物质留在绕地轨道上,最后吸积形成月球。月球核幔在早期迅速发生分离,并出现全球性的岩浆熔融,形成了岩浆圈层（岩浆洋）。岩浆洋的结晶分异和固化导致了月壳的形成。随着月壳与月幔发生持续分异,形成了固化的月壳。而在月球后期的演化历史中,撞击作用是最重要的地质作用,形成了多尺度、多期次的撞击盆地和撞击坑,而大型撞击盆地多形成于月球演化的早期。月球地质图是开展月球形成与演化研究的重要手段,从20世纪60年代起,到70年代末止,通过对阿波罗时代探月成果的系统总结,完成了第一轮月球地质图的研制。但尽管从20世纪90年代以来国际月球探测和月球科学的研究进入一个新的高潮,获得了大量有关月球形成和演化的新认识,但还没有正式的新的月球地质图发布,因此开展新一轮月球地质图的编研,系统总结后阿波罗时代的月球探测与研究成果,是非常必要和迫切的。在新一轮月球地质图的编制过程中,需重点关注图件比例尺的选择、月面历史的划分以及月球构造和岩石建造的表达。 相似文献
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Manned lunar exploration has recently attracted renewed interest. This includes the NASA Constellation program to return humans to the Moon by 2020, the ESA Aurora program which may use the Moon as a way station to prepare for major interplanetary exploration by 2025, and the PRC program to send a human to the Moon by 2030 and build a temporary manned lunar base by 2040. One of the problems demanding a solution is the stresses on the mechanical characteristics of the lunar regolith under the microgravity environment. The gravity on the Moon is about 1/6 that on Earth. The regolith is subject to very low confining stresses under a microgravity environment and the mechanical properties can change correspondingly. Because of the limited amount of lunar regolith brought back to Earth by the Apollo missions, a lunar regolith simulant was developed using silicon carbide to investigate the properties of the lunar regolith. Based on triaxial tests, this study analyzed the mechanical properties of the lunar regolith simulant at low stresses including the shear strength, peak strength and dilatation angle. The research results provide useful information on lunar regolith characteristics for astronauts returning to the Moon and for building a temporary manned lunar base. 相似文献
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WANG Xiang CHEN Jianping XU Yanbo ZHENG Yongchun YAN Bokun WU Yunzhao 《《地质学报》英文版》2015,89(6):1882-1894
Spectra are sensitive in detecting main minerals on the lunar surface from visible light to infrared light. Since spectral characteristics of minerals are closely related to their compositions and the maturity level of soil on the Moon, studying the compositions and distribution of elements and minerals on the lunar surface can help to understand the evolution of the Moon through remote sensing technology. The correlation between the spectral characteristics of Chang’e-1 interference imaging spectrometry (IIM) reflectance images and the mineral contents of LSCC (Lunar Soil Characterization Consortium) lunar surface mineral samples was discussed and the spatial distributions of FeO and Al2O3 contained in both pyroxene and plagioclase on LQ-4 were studied using the improved angle parameter method, MNF, and band ratio statistics. A comparison of the mapping results of the optical models by Lucey, Shkuractov and other researchers on Clementine and the gamma ray spectrometry data shows that the content error is within 0.6% for lunar mare areas and close to 1% for the highland areas. The tectonic framework on the lunar surface was also investigated. And based on integrated analysis of previous findings on topography of the lunar surface, Chang’e LAM, CCD and LOLA images and the gravity anomalies data (Clementine GLGM-2), the tectonic unit subdivision was established for LQ-4, the idea of subdividing the lunar tectonic units was proposed, and this will provide a good foundation for studying the lunar tectonic evolution. 相似文献
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由于缺少直接来自月球深部的岩石样品,实验和计算模拟是认识早期月球演化过程的有效方法和手段。20世纪70年代以来,陆续开展了大量的实验岩石学和实验地球化学工作对月球岩浆洋(lunar magma ocean,LMO)演化模型进行验证和修正。但是,学界对LMO模型中的两个关键性参数,即初始物质组成和熔融深度,仍然存在不同的认识。根据月震和重力探测数据推测的平均月壳厚度的差异、月球样品含水量的研究以及新的遥感数据解译发现月表广泛分布富镁铝尖晶石(Cr#<5)等等,直接影响我们对月球初始物质组成和LMO深度以及月球深部高压矿物相的评估。本文通过整理高温高压实验岩石学和实验地球化学在研究LMO演化方面的一系列研究成果,主要聚焦以下几个科学问题:(1)月球初始物质组成中的难熔元素和挥发分含量,以及LMO深度对月壳厚度、结晶矿物的种类及含量有着决定性的影响;(2)高压矿物相石榴子石在月球深部稳定存在的可能性及其对残余岩浆中微量元素的分配行为的制约;(3)特殊类型的月球样品(包括火山玻璃、镁质岩套等)的成因机制对月球深部物质组成具有指示意义;(4)月核的不同物质组成对LMO模型的初始成分含量,特别是微量元素的限定作用。我们以最新的观测数据和月球样品的分析结果为依据,对已有的LMO演化模型进行重新评估,提出月球深部含有石榴子石的LMO演化模型的可能性,并对该方向亟需开展的工作进行探讨。 相似文献
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The Clementine spacecraft orbited the Moon and acquired science data for 10 weeks in the Spring of 1994. During this time
it collected global 11-band multispectral images and near global altimetry. Select areas of the Moon were imaged at 25 m/pixel
in visible light and 60 m/pixel in thermal wavelengths. From these datasets a new paradigm for the evolution of the lunar
crust emerged. The Moon is no longer viewed as a two-terrane planet, the Apollo samples were found not to represent the lunar
crust as a whole, and the complexity of lunar crustal stratigraphy was further revealed. More than ten years later the Clementine
datasets continue to significantly advance lunar science and will continue to do so as new measurements are returned from
planned missions such as Chandrayaan, SELENE, and Lunar Reconnaissance Orbiter. This paper highlights the scientific research
conducted over the last decade using Clementine data and summarizes the influence of Clementine on our understanding of the
Moon. 相似文献