吉林大学地球科学学院(大国重器)

麦兜兜
麦兜兜 2024-06-27 05:27:01

2020年12月17日,嫦娥五号返回器携带着月球样品在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆,中国探月工程嫦娥五号"挖土"任务取得圆满成功。12月19日,月球样品正式交接,我国首次地外天体样品储存、分析和研究工作拉开序幕。中国探月工程举世瞩目,而对于月球的探索与研究,吉林大学一直深耕其中。

大国重器!在关于月球研究的多个关键领域中,东北这所高校贡献巨大!

月壤分析研究

此次嫦娥五号带回的约1731克月壤样品,将进入科研领域,为人类了解月球、探索更遥远的深空提供重要参考。凝聚了无数航天人心血与智慧的月壤样品,要进行无损分析,即不损害或不影响被检测对象内部组织的前提下,对被检测对象内部及表面的结构、状态等进行检查和测试的方法。

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近日,吉林大学地球探测科学与技术学院教授赵玉岩表示:"目前常见的无损分析比如X射线荧光光谱法,就是利用X射线光管发出的初级X射线激发样品中的原子,通过分析样品中不同元素产生的特征荧光X射线波长(或能量)和强度,获得样品中的元素组成与含量信息。"赵玉岩表示,目前的分析技术已经开始向智能化、小型化、在线式及仪器联用方向发展,但针对月壤样品的珍贵性和特殊性,还需要进一步完善分析方法,提高相应仪器的灵敏度和分辨率,研发新技术新方法。

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此次获得的月壤还能够为人们了解月球地质演化提供重要参考。嫦娥五号着陆区是月球上规模最大的晚期玄武岩之一,其获取的玄武岩样品比美国阿波罗计划和苏联月球16号获取的样品都要"年轻"。吉林大学地球探测科学与技术学院教授孟治国说:"玄武岩的年龄越小,意味着其源区越深。以这些采样为代表的深部月幔物质和以阿波罗计划玄武岩为代表的浅部月幔物质,在钛铁含量、矿物成分上必定会存在差异。研究者希望从中获得晚期玄武岩源区地球化学和矿物学性质及其同位素和微量元素特征的新知识;了解放射性元素钍(Th)的富积机制及其在后期火山活动中的作用;提高对晚期月球内部热演化历史的理解,进而检验和约束月球热演化的模型,解读月球火山活动晚期的一些悬而未决的问题。"

月球撞击坑智能识别和年代标定

12月22日,一支国际研究团队在月球撞击坑智能识别和年代标定方面取得突破性进展,新识别月球上近11万个撞击坑,并有超过18000个撞击坑被标定了地质年代。该研究成果发表于国际学术期刊《自然·通讯》上。

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吉林大学地球科学学院副教授杨晨领衔的此项研究中,研究人员基于迁移学习方法构建了深度神经网络模型。迁移学习是一种机器学习方法,能用之前获得的知识解决下一个问题,研究人员用7895个已识别和1411个已知年龄的撞击坑数据构建了一个深度神经网络模型。

杨晨说,目前这些科研成果已扩展并应用于嫦娥五号着陆区小型撞击坑识别。模型的成功应用,对未来月球及行星科学研究具有重要价值。

参与绘制1:250万比例尺全月球地质图

2016年12月,吉林大学、中国科学院地球化学研究所、中国科学院国家天文台、中国科学院地质与地球物理研究所、中国地质大学(北京)、山东大学等单位月球领域及地质科学相关专家在长春召开了"1:250万月球数字地质图编研"和"1:250万月球构造纲要图编制"实施方案研讨会,商讨月球地质图和构造纲要图绘制标准。

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2017年初,科学家们着手绘制1:250万比例尺的全月球地质图,帮助人类更清晰地认识月球。吉林大学地球探测科学与技术学院陈圣波教授团队承担国家科技基础性工作专项《月球数字地质图编研》课题二《月球构造纲要图编研》,负责编制全月构造纲要图和30幅中的6幅分幅地质图。

模拟月壤及"玉兔号"研发

2013年12月14日,中国首个月球探测器"嫦娥三号"在月球表面成功软着陆,并传回月球表面清晰图片;12月15日深夜,嫦娥三号着陆器、巡视器互拍成像。这标志着中国成为世界上第三个掌握月球软着陆和月面巡视探测技术的国家。

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吉林大学工程仿生教育部重点实验室李建桥教授带领的科研团队参与了移动系统以及总体部相关的方案论证、技术分析、内场试验等工作,承担了探月II期的"模拟月壤研制及XX"项目。2008年,吉林大学在探月工程项目中中标,主要负责模拟月壤项目。科研团队研制了系列模拟月壤,协助中国空间技术研究院构建了亚洲最大的月面试验内场,参加了"玉兔号"月球车移动性能内场考核实验。

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另外,科研团队还进行了月球车车轮构型对比、月壤/车轮相互作用关系、月壤动态特性研究、低重力环境月壤力学特性评估、月面重力环境下月壤力学行为仿真和巡视器周围环境构建等方面的研究,研究成果为"玉兔号"月球车地面试验提供了有力的技术保障。吉林大学作为教育部所属高校中唯一进入月面巡视探测器移动系统研发工作的参研单位,李建桥教授带领的科研团队不仅为"玉兔号"的圆满成功作出了贡献,也为学校赢得了荣誉。

作为教育部直属的全国重点综合性大学,吉林大学为探月研究提供了有力的支持,用科研攻关和技术成果为中国探月贡献了"吉大力量"。

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本文素材来源:吉林大学新闻中心网站等