我国研制首个月球之外的行星土壤模拟物

近日，中国科学院地质与地球物理研究所公布了一项重要研究成果。该所一支跨学科研究团队依托我国“天问一号”火星探测任务，结合“祝融号”火星车及“海盗二号”着陆器的原位探测数据，成功研制出一种火星乌托邦平原土壤模拟物，并将其命名为 UPRS-1（Utopia Planitia Regolith Simulant-1）。

火星土壤模拟物是指在矿物组成结构和物理力学性能方面与火星土壤相近的地球物质，可视为火星土壤在地球上的复制品。这类模拟物在开展火星探测任务的地面验证工作中具有重要作用，是地面实验和设备测试不可或缺的关键材料。

此次研制的 UPRS-1 是首个专门针对火星乌托邦平原环境的火壤模拟物，不仅在矿物成分上实现了与火星实地土壤的高相似度，同时也在工程力学特性方面达到了匹配标准，为未来包括“天问三号”在内的火星采样任务提供了技术支撑和地面试验基础。

研究团队成员包括李守定、李娟、林红磊、徐长仪、岳宗玉、张召彬等。他们基于“祝融号”火星车上多种科学载荷的探测数据，包括多光谱相机、短波红外光谱仪、激光诱导击穿光谱仪、可见光近红外光谱仪以及 X 荧光光谱仪等设备获取的信息，对模拟物进行系统优化，确保其在主量化学元素、光谱特性、颗粒分布、密度、内聚力与内摩擦角等六个关键指标上均与真实火星土壤高度一致。

此外，研究组还提出了一套评估火壤模拟物相似度的方法体系，涵盖化学成分、物理性质、光谱表现、孔隙结构及力学参数五个方面。

该项成果已发表于国际学术期刊Icarus上，相关论文链接为：https://doi.org/10.1016/j.icarus.2025.116692。