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新 兴 学 科——空 间 地 质 学
陆 峻
1957年苏联第一颗人造地球卫星升空后，人类便进入了空间时代。从此，许多国家和团体发射了大量的空间飞行器并进行了广泛的多学科的研究，促使空间科学迅速发展。目前在空间物理、空间天文学、空间化学、空间生命科学以及空间环境方面已取得了很大成就。令人高兴的是空间地质学已经产生了，这是地质科学领域中具有里程碑意义的事件。
空间地质学的英文名是
Astrogeology,有人曾译为天体地质学，但笔者认为这种译法是把地球作为中心坐标系观察其他星体，而我们观察的角度应该是把太阳系乃至整个宇宙作为坐标系，因此应译为空间地质学。美国地质调查所(USGS)已成立空间地质学科学中心，与美国宇航局等单位合作展开科学探测与研究，其主要工作是确定科学探测项目、选择探测漫游车在被研究星体上的登陆位置、编制被研究星体的地质图及各种测绘图等。目前已研究过并获得资料的星体基本都是太阳系的行星及其卫星。它们是：月球、金星、水星、火星、木星卫星、土星卫星。
现对几次主要的空间飞行做一简介：
阿波罗飞行
阿波罗载人登月工程是美国宇航局在二十世纪六七十年代组织实施的载人登月工程。工程开始于１９６１年５月，至１９７２年１２月第６次登月成功结束，历时约１１年。
各次阿波罗飞行都对月球表面进行了广泛考察，搜集了大量月球岩石、土壤标本，其中从月球上带回地球的月岩样品就达４４０公斤。可以说，这为空间地质学的研究奠定了基础。
克莱门汀探月飞行
克莱门汀探测器于1994年1月25日发射，2月6日进入环月轨道，最终运行于月球极轨道，从而能对月球全球进行测绘。探测器共发回了180万幅图片，探测数据表明，月球上有水冰。作为辅助任务，“克莱门汀”传回了令国际民用科学界感兴趣的宝贵数据，包括发现月球极区可能有水存在。它是全面采用新的轻型化技术、可用于执行多种长期深空探测任务的小型、低成本和高性能探测器的一个代表。
麦哲伦飞船
麦哲伦飞船于1989年发射，其目标是收集金星的雷达图像以及金星地形和重力场方面的数据，以便更多地了解金星的地质情况，如表面构造、电特性等，研究火山和地壳构造以及形成金星表面特性的原因，更多地了解金星的物理学特性，主要是其密度分布和金星内部的力学特性，进一步了解金星表面物理学方面的知识。“麦哲伦”号金星探测器在美国肯尼迪航天中心由“亚特兰蒂斯”号航天飞机携带升空。当航天飞机飞越太平洋上空时，“麦哲伦”号从航天飞机货舱内施放出来，约1小时后，推力达近4万公斤的两级“惯性顶级”火箭将其送上前往金星的轨道。“麦哲伦”飞船在金星轨道上飞行了四年，在飞行结束时，撞击坠落在金星表面，以便使飞船毁灭前能收集到金星大气层的数据。
黎明号飞船
黎明号探测器的研究对象是灶神星。灶神星是太阳系主带小行星中质量排名第二的成员。对其发回的数据进行的分析表明，这颗大型小行星拥有一个“围脖”。根据黎明号的轨道飞行探测数据，科学家们宣布在灶神星沿赤道附近的一圈地区拥有分布广泛的易挥发物质。有证据表明灶神星的化学和地质组成中拥有来自小行星撞击或行星际尘埃带来的含水矿物成分，可能是以氢氧根的形式存在于灶神星上的矿物之中。灶神星上这些氢原子的起源可能是由富碳的小天体和灶神星相撞时带来的含水矿物成分，这一撞击体的速度足够慢，因此烈度很低，从而让那些挥发组分得以保留了下来。
科学家们认为水冰可能存在于这颗大型小行星的两极附近区域。然而和月球不同的是，灶神星的两极地区并不存在永久阴影区，因此水冰将难以保存下来。与之相反，最新数据表明灶神星地表氢原子信号最强烈的区域反而是在其赤道附近区域，但是在这些区域水冰应当是不稳定的。
黎明号的此项调查确定了灶神星地表物质组成中铁-氧和铁-硅元素比。研究确认了灶神星上类似地球上发现的陨石，即HED陨石(3个大写字母分别指代紫苏钙长无球粒陨石，钙长辉长无球粒陨石和古铜无球粒陨石)之间存在紧密联系，它们两者之间的这些元素比值是相同的。除此之外，在这些陨石中也发现了更高含量的挥发性组分，这些都支持这样一个观点，那就是挥发性矿物成分曾经在灶神星表面堆积。
火星探测漫游车— 勇气号和机遇号
“勇气号”是美国的一个火星探测器，曾在火星上成功登陆，探索这个红色星球是否曾经有过支持生命的环境，获取火星上是否存在水的证据。这个火星登陆器是个有着六个轮子的地质考察机器人，与其“孪生兄弟”-“机遇号”探测器用三个月时间踏遍火星表面，探察岩石，测绘火星上的水文历史图。这两个野外地质机器人携带着一部立体声录音机、彩色照相机和一部红外仪器，在一定距离内就能分辨出岩石的类型。哪些岩石似乎有意义，他们就走过去；走到跟前时，会伸出机械手，这个机械手上有很多工具，如显微镜、两部辨别岩石构成的仪器和一个研磨器，以便检查岩石内未经风蚀的部分。
好奇号火星漫游车
“好奇”号火星漫游车于2011年11月底从肯尼迪航天中心升空，经过八个半月和五亿七千万公里的漫长旅程，于2012年8月6日美国东部时间凌晨一时三十二分成功降落火星，主要任务是搜寻火星上的生物踪迹与遗迹，用于探索火星过去或现在是否存在适宜生命存在的环境。“好奇”号计划执行约1个火星年（相当于地球687天）的探索任务，探测着陆点盖尔陨坑过去及现在是否拥有水等可以维持生命的条件。它携带的多个先进探测仪器，包括火星样品分析仪及辐射探测器等，可以即时分析盖尔陨坑的土壤及岩层，并把资料传回地球作进一步分析。
（未完待续）
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