行星地质资源与工程学导论

发布时间：2025-03-17 21:17

　　 行星科学是近几十年发展起来的一门多学科交叉的新兴学科,如何利用行星资源、可持续永久开发太空成为行星科学的新兴前沿研究方向。在阿波罗号人类登月50周年之际,世界大国纷纷抢占深空探测的科技制高点,美国宣布重启太空计划,俄罗斯制定了一系列的月球战略,我国也制定了深空科学探测任务规划发展路线图,要达到这些宏伟的深空探测与开发目标,亟待发展行星地质资源与工程学,为太空的可持续永久开发提供基础理论与关键技术支撑。行星地质资源与工程学是行星地质学的分支,运用行星科学的基础理论,利用行星观测、探测及开发技术方法,研究行星地质资源形成演化规律,查明地质资源的类型、特征、储量和分布规律;进行行星地质资源的地质调查、岩石成分、结构与性能、开发地质条件评价与预测,解决行星工程中的各类地质问题,研发行星开发利用地质工程技术,为行星地质资源开发与人类工程活动提供基础理论与关键技术方法。行星地质资源与工程学的研究内容通常包括:行星地质资源探测理论与技术、行星地质资源成因演化与评价、行星地质工程。发展行星地质资源与工程学具有重要意义:从行星科学的视角进行研究,促进学科增长与拓展;开发行星地质资源,打破资源束缚,实现太...

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【部分图文】：

图4 类地行星和小行星TAS分类图(Basaltic Volcanism Study Project,1981)

行星壳的岩性主要为火成岩，从成因上分析可能形成于火山喷发或陨石撞击，其过程产生的热量是行星岩石熔融分异以及发生变质作用的主要能量之一。矿物形态和分析都表明金星、火星、水星上大多数岩浆岩含有玄武岩成分。从不同资料收集到类地行星以及小行星的地球化学成分TAS(TotalAlkali....

图6 月球极地陨石坑分布(Rubanenko et al.,2019)

图5月球南极陨石坑内外氢的赋存(Mitrofanovetal.,2010)这些大量水资源将是未来移居月球的重要基础，通过太阳辐射或其他先进手段可以开发极地冰以提供饮用水和植物灌溉水;并且还可以通过太阳能电站或核电站将水分解为氢和氧，提供可呼吸的氧气以及燃料;冰中的氢分解后还....

图7 火星季节性斜坡条纹的区域(Bhardwaj et al.,2019)

小行星采矿最早是从文学作品(Serviss,2010)中提出的，幻想从一颗小行星上开采黄金。直到20世纪70年代末，NASA开始以行星采矿为目的研究太阳系卫星，许多行星采矿基础设施、路线图、开采系统被提出(Dickinson,1978)。被证明具有价值的矿床样本来自于月球、火星和....

图5 月球南极陨石坑内外氢的赋存(Mitrofanov et al.,2010)

作为太空开发研究的前沿，月球上水一直为人们所关注。虽然液态水和气态水不能在月球表面存在，但是科学家自1960年以来就推测冰可以在月球永久阴影的陨石坑中存在。陨石和彗星等小行星撞击月球，将水资源送至月球，在足够冷的条件下，这些水以冰的形式存在于月球极地撞击坑的永久阴影区数十亿年(W....

本文编号：4035482