2026年9月,深圳大学高等研究院丁春雨研究员团队联合四川大学谢亚辰教授团队等单位,在国际期刊《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》发表月球浅表层探测新成果。研究利用云南曲靖500 MHz地基雷达与500米口径球面射电望远镜(FAST)开展双基地联合观测,对我国潜在载人登月候选区波得月溪(Rimae Bode)的月壤厚度进行定量反演。深圳大学博士生徐讲湾为第一作者,丁春雨研究员和四川大学谢亚辰教授为通讯作者。
月壤记录着月球撞击、火山活动及空间风化历史,其厚度分布也是着陆区评估、科学采样和月面工程建设的重要依据。波得月溪位于月球正面月海—高地过渡区,具有重要的科学探测价值。针对航天器抵达前难以获取区域浅表层结构信息的问题,团队采用“曲靖雷达发射、FAST接收”的双基地观测模式(图1),发挥大型射电望远镜高灵敏度接收优势,实现对目标区域的地基雷达探测。

图1|曲靖地基雷达与FAST双基地月球观测示意图。
团队以嫦娥三号着陆区月壤厚度为标定基准,结合Clementine多光谱数据反演的TiO₂和FeO含量约束月壤介电性质,综合分析月表反射、内部散射和月壤—基岩界面回波特征(图2),建立了区域月壤厚度反演方法,为月球浅表层定量探测提供了新的技术途径。

图2|波得月溪地质背景与双基地雷达观测结果。
研究获得了空间分辨率约2–3 km的月壤厚度分布图(图3)。结果显示,波得月溪区域月壤平均厚度约6 m,主要集中在4–9 m,呈现明显空间差异:东南部及部分火山碎屑覆盖区较厚,典型厚度约8 m;部分月海及月海—高地过渡区较薄,约4 m。这种差异可能与火山活动、撞击溅射物沉积及地质演化有关,为候选着陆区地质环境评估提供了定量依据。

图3|波得月溪月壤厚度反演图与地质单元图。
研究还提出多频雷达与定点钻探协同探测思路:利用不同频率雷达分别探测深部地层、月壤主体层及近月表精细结构,再通过钻探开展原位验证,为未来载人登月任务从区域调查到局部精细探测提供技术参考。该成果展示了地基雷达与大型射电望远镜协同开展月球地下结构探测的应用潜力。
中国电子科技集团公司第二十二研究所、中国科学院国家天文台、中国科学院地球化学研究所、意大利国家研究委员会等单位科研人员共同参与。研究得到国家自然科学基金、广东省自然科学基金、四川省科技计划、澳门科学技术发展基金、深圳市科技创新委员会及深圳大学“2035追求卓越研究计划”等支持。
论文链接: https://doi.org/10.1109/TGRS.2026.3733555