2024年 第五十五期（总第1015期）
中国科学院老科学技术工作者协会
简 报
﹝2024﹞ 第五十五期（总第1015期）
中国科学院老科协办公室 2024年5月1日
中国科学院老科协地质地球所分会举办学术沙龙
“行星内部结构探测的进展和科学技术需求”
四月二十日，由中国科学院老科协主办，中国科协创新战略研究院、中国老科协支持，地质地球所分会举办学术沙龙“行星内部结构探测的进展和科学技术需求”。参加沙龙的有院老科协顾问何远光，办公室主任黃玉萍；中国科学院国家天文台、动物研究所、空间中心、北京大学、中国地震局地球物理所和地质所的科学家；中国科学院地质地球所党委书记、副所长黃向阳、分会秘书长王哲、以及地质地球所的老科学家等30余人。学术沙龙由分会理事长滕吉文院士主持。
深空探测是我国“深地、深海、深空和深蓝”四深战略的重要组成部分，我国已经在嫦娥工程和首次火星探测任务的牵引下实现了航天工程、科学载荷和科学研究各个方面的重大系列突破。本沙龙旨在汇报已有的探测成果，交流和探讨未来行星内部结构探测的科学意义及技术需求，旨在依托我院承担的雷达探测和月震探测等科学研究和载荷研制任务，总结经验和教训，辨明未来的发展趋势，为推进我国后续深空探测任务献计献力，助力我国从航天大国向航天强国的转变。
分会理事长滕吉文院士主持沙龙，他说：国际上对球外星系的研究非常重视。有些大国想把月球作为自己的殖民地，还有些大国要建立月球村。现在的问题是在月球上能否生活，月球上有没有水等等。月球能给人类提供什么？有些舆论认为月球上存在氦三和氦五。都是稀有气体元素。有些舆论认为月球上存在500万吨氦。若真有稀有气体元素将为人类提供大量的能源。
张金海研究员是地质地球所深地资源装备技术工程实验室研究员，他的团队对火星和月球做了大量科研工作，他曾从事海底地震仪的研制工作。随着太空探测的发展，要把地震仪放到太空的行星上进行观测，对行星内部开展构造研究。目前已对月球和火星做了探地雷达的观测，并通过数据进行了浅层地面的分析。目前根据月球环境的温度、风力等，正在设计月球地震仪---月震仪。
张金海研究员在报告中说，人类自1957年10月4日第一次探测太空以来，到现在为止，人类对月球探测已经84次、对金星探测26次、对火星探测34次。人类探索太空的步伐越来越快。
对行星内部结构探测的重要手段是行星地震和行星雷达探测，我国己率先开展行星车载雷达探测，而不是星载雷达探测。星载雷达优点是可以进行全球探测，但由于是在卫星上发射雷达信号和接收返回的信号，其信号衰减太大，造成分辨率较低。
车载雷达是在星球表面探测，缺点是限于区域探测，但其雷达车底盘距地面约50厘米，其信号穿透浅层的分辨率高。行星车载雷达成像面临挑战是：在地面上路径受限，并有杂波强干扰（雷达车下面碎石的反射）。在地面下，碎石多、回波弱和建模难。
我国已对月球和火星进行了车载雷达探测。首先，开发了杂波与随机噪音压制等雷达数据处理新方法，提高了信号的识别程度；其次，开发了绕射波分离和散射体建模等新方法，为地下结构探测提供了必要的数值模型。並将信号和模型建立联系，开展成像与仿真验证工作，进而获得了一些行星浅层精细结构。该方法体系为我国月球和火星浅层结构探测提供了关键技术支撑。
初步结果如下：
月面以下50米是由溅射物形成的，它们主要来自于附近的撞击坑。值得注意的是，月壤厚度可达12米，月壤的底部呈现出一定的起伏特征。向下逐步过渡到溅射物层。而火星除了受到撞击和火山作用以外，早期还有水力活动的参与。
金星和火星上没有全球性磁场，它抵御不了太阳风的侵袭，大气稀薄，不适合人类居住。尤其金星不适合人类居住，几乎都是二氧化碳，而且有92个大气压。
火星地表有许多地方与地球接近，如我国青海省。火星是地球的未来。我们测它的深部，也测它的浅部，浅部有撞击坑，了解这些就可以预测地球的未来，因为其形成与地球的演化接近。在火星探测，我国的车载雷达已测到80米深，而美国的星载雷达只测到15米。在火星地下30米的地方，掩埋有多边形地貌，有乌龟壳形状。可能是潮湿地貌，后来干燥形成的。在火星上，半夜能测到火震（有些是热爆炸引起的热震）。
对于月球的观测，我国要安置月震仪。月球的月震很小，最大的月震相当于地球2级左右的地震，很难观测到。美国在月球测了8年，测到了月震，但信号非常弱，没测到月核。因为仪器性能不好。月球的空气是真空的，地表温度是白天可达100多度，夜间能降到零下200多度。目前，我们地质地球所与华东科技大学、中国科学院空间中心分工研制月震仪及如何在月球观测等事宜。做到月震仪必须接触地面，在昼夜温差大变化的情况下，能长期观测。
张金海做完报告后，与会人员进行了热烈讨论。严寿民、王妙月、汤克云、郭红锋，路立等科学家提出：探地雷达在火星和月球上能测到多深？其频带如何？在地球上用地震测地下结构，必须用多台地震仪，摆放成一条线。在月球上安放单台月震仪，如何测量地下结构？在科普杂志中，有人说月球内部是空的，还有的说是固体的，月球内部结构究竟是什么样的等等。 在与张金海研究员的交流中，大家逐步明确一些与地球上探测不同的知识和需要探索的新课题。
最后，何远光顾问代表院老科协，祝贺沙龙举办成功。感谢地质地球所分会理事长滕吉文院士，90多岁高龄还来主持沙龙，他的到来为我们很争光。感谢地质地球所黃向阳书记，尊重和爱护我们老同志，并支持老同志的工作。贊扬了张金海研究员为此工作做出了巨大贡献。他工作地方离家很近，但他夜里三点钟前很少回去睡觉。一心一意把工作放在第一，为抢占科技制高点默默奉献。为科研做出成绩。感谢大家在周六来参加沙龙，这是对老科协工作的支持。张金海研究员报告内容很精彩，能把记录的非常弱的信号，进行处理，达到成像，得到地层的结构。现在承担月震仪研制，在我国科技制高点上拼搏。地质地球所的工作都是攀登高峰的工作，世界第一流的工作。过去是依葫芦画瓢的仿制年代，现在是赶超的年代。最后，愿老同志们保重身体，滕吉文院士健康长寿，张金海研究员要劳逸结合。
黃向阳书记在总结中，感谢院老科协对我们分会工作的指导和支持。并介绍了地质地球所的三个全国重点实验室：岩石圈演化、油气理论和智能勘探开发、行星科学全国重点实验室的情况。今后要继续
发扬优良的科学传统和老科学家精神，在科学研究上要敢为人先，求真务实、团队协作，忘我精神。我们老科协分会的老同志都是90、80、70的年龄，还在科研活动中做贡献。祝老同志们开心快乐，身体健康。
最后，参会全体人员合影留念。
图一.报告会现场
图二.地质地球所黄向阳书记和分会理事长滕吉文院士
图四.全体参会人员合影
（中国科学院老科协地质地球所分会供稿）