月球科研站/基地工程地質(zhì)選址方法與適宜性評價

隨著全球掀起第二輪月球探測熱潮，各國先后公布了月球科研站和月球基地建設(shè)計劃，在此背景下，月球科研站/基地工程選址迫在眉睫。與以往月球探測任務(wù)著陸區(qū)選址主要關(guān)注科學(xué)目標(biāo)、著陸安全、地月通訊等方面因素不同，月球科研站和基地的選址更為復(fù)雜，還需考慮工程地質(zhì)條件、人類長期生存環(huán)境和原位資源利用等多方面的因素。

中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所李守定、李娟、岳宗玉研究員等組成交叉學(xué)科研究團(tuán)隊，聯(lián)合中國地質(zhì)大學(xué)（北京）彭建兵院士，建立了月球科研站和月球基地工程地質(zhì)選址方法與適宜性評價模型，選址評價體系涵蓋了月表地形地貌、長期生存環(huán)境、原位資源利用三個方面12個指標(biāo)。

研究團(tuán)隊以歷史上26個成功著陸點和50個專家預(yù)選點作為數(shù)據(jù)集，采用確定性系數(shù)（Certainty Factor）方法研究了各指標(biāo)對著陸選址的利弊程度，并驗證了選址模型的可靠性：77%的數(shù)據(jù)點位于中高適宜性區(qū)域，其中落在高適宜區(qū)域的超過60%，著陸選址模型效果良好。在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊進(jìn)一步考慮了原位建筑材料和可開發(fā)礦產(chǎn)資源兩方面的因素，從全月尺度定量評價了月球科研站和月球基地的適宜性（圖1和圖2）。月球科研站建造的適宜區(qū)集中在臨近赤道的月海以及部分海陸交界處，兩極部分區(qū)域也達(dá)到了較高等級（Satisfactory）；開采鈦鐵礦和釷、鈾資源的月球基地則適宜建造在風(fēng)暴洋、靜海和島海的南部區(qū)域。

圖1月球科研站選址全月適宜性分布圖。A、B、C區(qū)域為工程地質(zhì)條件適宜性最高的區(qū)域，A：風(fēng)暴洋（Oceanus Procellarum）西南緣；B：豐富海（Mare Fecunditatis）、靜海（Mare Tranquillitatis）靠近赤道的區(qū)域及兩月海之間的高地區(qū)域；C：史密斯海（Mare Smythii）

圖2月球基地選址全月適宜性分布圖。A、B、C區(qū)域是工程地質(zhì)適宜性最高的區(qū)域，A：風(fēng)暴洋（Oceanus Procellarum）南端；B：島海（Mare Insularum）南部；C：靜海（Mare Tranquillitatis）南部

研究成果發(fā)表于國際工程地質(zhì)領(lǐng)域權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Engineering Geology。研究得到了國家自然科學(xué)基金（L2424213, 42230111），科技部重點研發(fā)項目（2022YFF0503100），所重點部署項目（IGGCAS-202204, 202102, 201904, TEC202302）資助。

陳薪碩，李守定*，李娟*，岳宗玉，張召彬，徐濤，鄭博，孫修闊，刁一鳴，赫建明，李曉，彭建兵，A comprehensive geological engineering site selection for lunar research station and base on a global scale，Engineering Geology，2025，355: 108225，DOI: 10.1016/j.enggeo.2025.108225

編輯 | 陳永焱

校對 | 陳薪碩