中国将绘制新一代全火星地质图：用一张图还原火星“前世今生”

9月29日消息，中国科学家正在推进新一代全火星地质图编制工作，计划于2028年底完成。这张不同于普通地形地图的“火星全景档案”，将综合火星轨道探测与地面探测数据，通过影像、光谱、雷达、重力、磁场等多种信息，系统梳理火星地质结构和演化历史，进一步回答这颗红色星球过去是否拥有大规模水体、气候如何变化以及地质环境经历了怎样的演变。

中国科学院院士、天问三号任务首席科学家侯增谦9月28日在中国地质科学院地质研究所高质量发展座谈会上介绍，新一代全火星地质图将提出火星地质年代划分的中国方案，并推动相关自主方案成为国际科学界进一步讨论和使用的参考。按照目前规划，相关成果将包括1∶500万全火星地质图、1∶5万着陆区地质图以及专业系列图集。

一张地质图，为什么能还原火星“前世今生”？

与普通地图主要记录山川、地形和位置不同，地质图更像是一份行星历史档案。

火星今天是一颗寒冷、干燥的星球，但大量探测研究表明，它早期曾经存在河流、湖泊甚至海洋。科学家希望通过不同年代形成的地质结构、沉积物以及水活动留下的痕迹，判断火星不同历史时期的环境变化。

中国“祝融号”火星车提供的新数据正在帮助科学家进一步完善这一历史拼图。

据新华社报道，祝融号相关发现显示，35亿年前火星可能存在洲际级古海洋，16亿年前可能发生过短时洪水。这些新的科学发现将被纳入新一代全火星地质图。

此前，中国科学院研究团队基于祝融号高频雷达数据还发现，火星表面在约7.5亿年前仍存在显著水体活动的证据，为研究火星水环境持续时间提供了新的线索。研究人员利用雷达对地下结构进行探测，获得了具有厘米级垂向分辨率的地下结构信息。

这些发现意味着，火星的水环境可能比过去部分模型所描述的更加复杂。不同年代的海洋、洪水、地下水以及其他水活动痕迹，将成为科学家重建火星气候和地质演化的重要依据。

中国将把多源数据“拼”成一张完整火星地图

新一代全火星地质图的另一个特点，是数据来源更加丰富。

据介绍，编图工作将最大限度利用天问一号探测数据，同时统筹多源国际火星探测数据，将轨道探测和地面探测结合起来，并融合影像、光谱、雷达、重力、磁场等多模态信息。

这意味着科学家并不是简单地把火星表面照片拼接在一起，而是要建立一个能够反映火星不同地质属性的综合数据库。

从高空获得的轨道影像可以帮助研究人员识别大范围地貌和构造，光谱数据能够分析表面矿物组成，雷达则可以进一步探测地下结构，而重力和磁场数据能够提供火星内部结构及演化方面的信息。

当这些不同类型的数据被放在同一个分析框架中，科学家能够从“地表看到什么”，进一步追问“为什么会形成这样的地貌”。

AI将参与火星地质解译

人工智能也将成为此次火星制图的重要技术手段。

新华社报道显示，新一代全火星地质图将引入人工智能进行火星遥感地质解译。相关技术将把地质学家的专业知识通过规则引擎嵌入大模型，同时利用多尺度注意力等技术，应对火星地质体空间尺度跨度巨大的问题。

这意味着未来火星制图可能从传统人工判读逐步转向“人工智能辅助+专家判断”的模式。

例如，从局部矿物和岩石识别，到大范围地质构造单元划分，AI可以承担大量数据处理和初步识别工作，而科学家则负责建立判断规则、验证结果以及解释地质过程。

最终形成的并不是简单的AI生成地图，而是一套将遥感数据、地质知识和人工智能分析结合起来的行星科学成果。

为天问三号火星取样返回提供科学支撑

此次全火星地质图编制还有一个重要目的，就是服务中国后续火星探测任务。

按照目前规划，相关成果将作为天问三号火星取样返回任务的重要科学准备工作。天问三号的核心科学目标之一，是寻找火星潜在生命痕迹，并通过返回样品进一步研究火星的地质、环境和宜居性演化。

火星取样并不是简单地“找到一个地方挖土”。

科学家首先需要回答：哪里最值得采样？哪里的地质年龄合适？哪里曾经存在水？哪里可能保存古老环境甚至潜在生命活动留下的证据？

一张高精度、覆盖整个火星的地质图，可以为这些问题提供重要基础。

因此，火星地质图实际上相当于未来火星取样任务的一份“科学导航地图”。

从祝融号到天问三号，中国火星研究进入新阶段

2021年5月，祝融号成功着陆火星乌托邦平原，并开展了移动探测。此后，来自祝融号的数据不断推动中国科学家对火星地质、水活动和环境演化的认识。

如今，中国科学家开始将这些分散的科学发现放进更大的全球框架中。

如果说祝融号解决的是“在火星某个区域看到了什么”，那么新一代全火星地质图希望进一步回答的是：

整个火星为什么会变成今天这个样子？

从早期可能存在的大规模水体，到后来的气候变化，再到如今寒冷干燥的环境，火星经历了漫长而复杂的地质演化。通过重新划分火星地质年代，中国科学家希望建立一套更加系统的火星历史时间轴。

2028年底，一张“火星历史地图”将呈现

按照目前公布的计划，新一代全火星地质图将在2028年底完成1∶500万比例尺全火星地质图1.0版，同时形成着陆区地质图和专业系列图集，并以智能化形式发布。相关方法未来还可为月球、金星和小行星等天体的地质制图提供参考。

从一颗遥远星球的地质地图，到寻找火星曾经的水，再到寻找潜在生命留下的痕迹，中国科学家正在把火星研究从“看见火星”进一步推进到“理解火星”。

当这张新一代全火星地质图最终完成时，它呈现的或许不只是一颗红色星球的地形，而是一条跨越数十亿年的地质时间线——记录火星曾经拥有怎样的环境，又经历了怎样的变化，最终成为今天我们看到的那颗寒冷而神秘的红色星球。