2021年5月,我国祝融号火星车把次表层探测雷达放到了乌托邦平原南部,想破解火星浅表地层有没有活跃水体的难题。因为火星上约40亿至30亿年前有广泛水体,后来变成整体干旱寒冷期,现在想看看这个时候火星还能不能有点液态水。高频雷达虽然能看清厘米级分辨率的10米地层结构,可是受多重散射噪声干扰太严重,原始数据没法直接用。中国科学院地质与地球物理研究所的刘伊克带着团队,把地震波处理里压制多次波的技术和各向异性分析方法给搬了过来,成功把噪声干扰给剥离掉,首次获得了着陆区7米深处的精细结构图像。他们通过高精度成像和介电常数反演,发现浅表地层里有三层反射界面还有各种构造形态。中层强反射面跟倾斜裂缝、铲形断层和埋藏陨石坑空间上连在一起,说明这个区域经历过液态水参与的地质过程。拿地球类似环境下的沉积模式一对比,再结合陨石坑定年模型推断出来,这次水体活动发生在约7.5亿年前。这就把火星液态水活动的时间下限往后推了,证明即使整体是干旱寒冷背景,局部也可能有间歇性液态水活跃期。 面对复杂的地外探测数据解读挑战,研究团队用地球物理学、地质学、行星科学这些多学科方法凑到了一块儿,搞出了一个适用于火星浅表介质的高分辨率解释框架。中国科学院院士吴福元在项目刚开始就说过,“复杂问题往往蕴藏重大突破机遇”。他们就是靠着攻坚技术“深坑”,把数据积累变成了科学认知的跃升。 这个发现对火星科学探索有好几重意思。在科学层面它提示火星晚期气候可能有局部、阶段性湿润环境,得重新评估火星水循环模型和气候驱动机制。在工程应用层面就是浅表水冰或液态水痕迹的识别能帮着选未来采样返回、原位资源利用的好地方。中国科学院地质与地球物理研究所的刘伊克是这事儿的负责人。他的研究也验证了我国深空探测数据自主解译能力怎么样。中国把探测器的着陆点选在了乌托邦平原南部。 从荒芜红色星球的想象变成厘米级地层图像这么清楚的揭示过程中,人类对火星的认知正因为一个个科学“深坑”的跨越而不断变深。这项研究不光是把一颗行星的水文给翻出来看看以前什么样儿,更是在印证人类探索精神的事儿。在无垠宇宙里找证据就是为了重塑我们对生命摇篮的理解、照亮深空探索的路。未来还有更多探测数据进来和跨学科合作继续深下去的话,火星的故事肯定能写得更完整。而中国科学家也会在里面接着扮演关键角色。 这个团队通过高频雷达技术突破还有数据深度解析给科研工作者带来了新的思路和方法。高频波段能够达到厘米级分辨率这种功能让大家看到了更清晰的火星地表情况。原始数据因为受干扰没法直接解译的时候就只能靠刘伊克他们这种创新性移植技术来处理了。吴福元院士在项目初期就指出复杂问题藏着突破机遇这种话特别重要。这次成果确实实现了从数据积累到科学认知的跃升过程。 他们发现的7.5亿年前液态水存在证据就是因为刘伊克团队把地震波处理技术给用在了雷达信号处理上才有的成果。次表层探测雷达在这次任务中表现出了巨大潜力。吴福元院士在一开始就指出复杂问题会带来机遇这种认识很到位。7.5亿年前的那次水体活动明显延长了液态水活动时间下限。 这说明即使在整体干旱寒冷的背景下局部区域也可能有间歇性液态水活跃期出现。 中国科学院地质与地球物理研究所研究员刘伊克带领团队进行了这项工作。中国把探测器着陆点选在了乌托邦平原南部的区域里。 高频雷达技术突破和数据深度解析给科研团队提供了关键工具。 这次研究不仅验证了我国深空探测数据自主解译能力也给国际行星浅表探测提供了参考。 未来随着更多探测数据汇入和跨学科合作深入火星故事必将被书写得更加完整。 中国科学家在这其中扮演着关键角色的地位不可替代。 这项工作通过跨学科方法融合推动了行星科学研究的进步。 科学家们通过地球物理学、地质学、行星科学等多学科交叉建立了解释框架来应对复杂地外探测数据解读挑战。 这项成果是对人类探索精神的印证也是对无垠宇宙中生命摇篮理解的重塑过程。 未来任务选址方面可以依据这个发现来进行更准确的选择工作。 科学家们把对火星水文的追溯当成对无垠宇宙中生命摇篮理解重塑的一部分来努力推进着这项工作。 这次研究是从荒芜红色星球想象到厘米级地层图像清晰揭示的一个跨越过程中的重要一环。 它既是对一颗行星过往水文的追溯也是对人类探索精神的印证过程的一个具体体现。 刘伊克研究员领衔的团队通过创新性移植技术剥离了噪声干扰得到了精细结构图像。 次表层探测雷达在这其中发挥了巨大作用帮助科研人员获得了关键信息。 这个成果是把原来认为30亿年后整体干旱寒冷的情况进一步细化后得到的结论。 中国科学院地质与地球物理研究所研究员刘伊克带领团队创新性移植技术后获得了7米深度内地层的精细结构图像。 高频雷达在厘米级分辨率下对10米内地层结构具有独特探测优势这是这次任务中的重要工具之一。 高频波段能够达到厘米级分辨率这种功能帮助科研人员看清了地下情况提供了新的线索和方向帮助后续任务选址更加准确。 高频信号受多重散射噪声干扰严重这个情况是科研人员必须面对并解决的难题之一。 中国把探测器成功着陆于乌托邦平原南部开启了一次全新的探测任务周期并为后续研究提供了宝贵数据资源支持进一步研究工作顺利开展并取得更多突破性进展。 刘伊克研究员带领团队创新性地将地震波处理中的多次波压制技术与各向异性分析方法移植至雷达信号处理成功剥离噪声干扰获得着陆区7米深度内地层的精细结构图像并由此发现晚期水活动关键证据验证了我国深空探测数据自主解译能力并为国际行星浅表探测提供了方法学参考这是从荒芜红色星球想象到厘米级地层图像清晰揭示的跨越过程中的关键一步也是对无垠宇宙中生命摇篮理解重塑的一个重要节点之一具有多重意义值得进一步关注和研究。