中国首次载人登月任务的高优先级候选点——波得月溪群区域的地质分析

2023年8月31日，中国载人航天工程办公室宣布：载人月球探测工程登月阶段任务已全面启动，预计在2030年前实现首次载人登陆月球与月球科考试验等（https://www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758838/c10355400/content.html）。基于载人登月任务的科学目标与工程要求，前人筛选并提出了30个具有较高价值的着陆区(牛冉等, 2023,宇航学报)。

图1波得月溪群区域及建议着陆点示意图。（a）左上角图为波得月溪群区域在月球正面的位置。主图为研究区内嫦娥一号高程数据绘制的月球正面地形图。（b）研究区的地质单元划分。

上述预选着陆区中，月球正面赤道附近的波得月溪群区域（图1a），以其丰富的科学价值和优越的工程条件吸引了众多学者的关注(牛冉等, 2023; Van Der Bogert等, 2021; Hiesinger等, 2021)。然而该区域缺乏系统和深入地质分析，特别是地质单元的划分和地质过程的约束，制约了载人探测任务的科学目标方案制定。

近日，我校地球与行星科学学院行星地质团队黄俊和肖龙教授，与德国明斯特大学Harald Hiesinger教授团队、桂林理工大学谢明刚教授、中国科学院地质与地球物理研究所胡森研究员合作，在国际期刊《自然·天文学》（Nature Astronomy）发表了题为《中国首次载人登月任务的高优先级候选点——波得月溪群区域的地质分析》（Geology of Rimae Bode Region as Priority Site Candidate for China’s First Crewed Lunar Mission）的研究论文。

该研究针对波得月溪群区域开展了精细的地质单元划分与地层学研究。基于多源遥感数据解译，将研究区域划分为五个主要地质单元：北部的波得月堑区域、南部的波得月溪区域、西部的暑湾区域、东部的暗色沉积区域以及外围的高地单元（图1b）。通过对各地质单元物质组成与形成年代的系统分析，建立了区域地层的年代序列，自下而上依次为：（1）底部为早雨海世物质，包括了雨海盆地溅射物及同期玄武岩；（2）其上覆盖有厚度77-136米的高钛火山碎屑；（3）火山碎屑岩之上潜在覆盖了成分相近的高钛玄武岩；（4）随后覆盖了厚度约193米的埃拉托辛纪的低钛玄武岩；（5）顶部则为厚约4 m的月壤层。其中月壤物质主要由原地风化产物与来自哥白尼撞击坑、埃拉托辛撞击坑的少量溅射物混合而成。该地层序列揭示了研究区从早雨海世至哥白尼纪多期次的火山活动与撞击改造历史。

在南部的波得月溪区域内，发育有多条月溪。其中规模最大的Rima Bode Ⅰ，前人研究将其解释为单一岩浆事件的产物。然而，该研究通过高分辨率遥感影像分析提出了新的认识：Rima Bode Ⅰ实际由两条独立的月溪组成，二者最终在中部汇合，形成了表面看似连续的单一线状通道。进一步综合分析表明，整个波得月溪区域的岩浆活动历史复杂，至少经历了六期独立的岩浆事件。

基于上述发现，该研究进一步梳理了波得月溪群区域可望达成的科学目标（表1），涵盖了月球年代学、内部结构、月壳岩石多样性、火山作用、撞击作用及空间风化等多个关键领域。值得注意的是，东部的暗色沉积区域所出露的火山碎屑物质，为深入理解月球的爆裂式火山喷发机制提供了难得的研究窗口。

为实现前述科学目标，该研究在工程约束框架内遴选了四处候选着陆点，并为每个着陆点规划了相应的科学探测目标（图2）。这些目标涵盖对月球深部来源的火山碎屑物质、多期次喷发的月海玄武岩、以及年轻的哥白尼撞击坑溅射物等关键地质体。通过对这些代表性样品开展同位素分析，有望揭示月球内部物质组成及火山活动历史提供关键约束。

图2 四个建议的着陆点、高价值科学目标及表面风险示意图

表1 基于NRC报告(National Research Council, 2007) 梳理的波得月溪群区域有望达成的科学目标。绿色代表有望达成的科学目标，红色代表不可能达成的。

该论文的第一作者是我校地球与行星科学学院的博士生杨茂升，唯一通讯作者为黄俊教授。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41550-026-02790-0。该研究得到国家自然科学基金（42241104、12173011）、中德科学中心“Mobility”项目、澳门科学技术发展基金（0052/2024/RIA1）的联合资助。本研究被中外媒体报道。

Nature期刊新闻栏目，China is planning to land people on the Moon — and might beat the United States to it

美国知名科技博客Gizmodo，Here’s Where China Could Plant Its Flag If It Beats NASA Back to the Moon

《科学美国人》杂志，Scientific American，China’s first moon astronauts could land at this surprising site | Scientific American

中国新闻网，https://m.chinanews.com/wap/detail/chs/zw/10584258.shtml

中国地质大学（武汉）新闻网，https://www.cug.edu.cn/info/10801/117113.htm

太空探索、创新和天文学新闻网站Space.com，https://www.space.com/astronomy/moon/china-first-astronaut-moon-landing-mission-rimae-bode

South China Morning Post, https://www.scmp.com/news/china/science/article/3346056/chinas-2030-moon-landing-scientists-suggest-site-has-long-been-nasas-radar

科学网，https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2026/3/561117.shtm

参考文献：
牛冉, 张光, 牟伶俐, 等. 2023. 载人月球探测科学目标及着陆区选址建议[J]. 宇航学报, 44(9): 1280-1290.
HIESINGER H, VAN DER BOGERT C H, WEDLER A, 等. 2021. The Rima Bode Region-Candidate for a Future Lunar Landing Site[C/OL]//Lunar and Planetary Science Conference 52nd. 1485[2024-04-22]. https://hal.science/hal-03441727/document.
NATIONAL RESEARCH COUNCIL. 2007. The scientific context for exploration of the Moon[M]. National Academies Press.
VAN DER BOGERT C H, HIESINGER H, PRETTO I, 等. 2021. Science-rich Sites for In Situ Resource Utilization Characterization and End-to-end Demonstration Missions[J]. The Planetary Science Journal, 2(2): 84.