一、定位及建设思路
实验室面向国家深空探测与行星科学强国重大战略需求,融合我校地质学、地球物理学、生物学、控制科学与工程、物理学、计算机科学与技术等一级学科优势,以地月系统起源和演化、火星行星地质地貌与空间环境的演化及协同效应、地外生命信息探寻等重大科学问题为突破口,构建行星科学的多学科交叉研究格局。布局基础研究,在行星地质与深空探测领域取得原创性、引领性成果,建设特色鲜明、在国内外有重要影响力的行星科学实验室。
二、研究团队与研究方向
研究方向一:行星地质地貌与地质过程
负责人:黄俊 教授
围绕月球、火星及小行星的关键科学问题,综合运用我国嫦娥五号、六号、天问系列及国际探测数据与返回样品,开展行星地质地貌、物质组成及深部过程研究。在月球方面,通过年轻火山单元定年、岩石矿物分析和月幔属性研究,揭示月球晚期火山活动与热演化历史;在火星方面,建立全球水地貌数据库,通过定年、光谱和地球化学分析恢复古环境,并结合地球物理数据与陨石研究反演火星内部结构,探讨其宜居性;在小行星方面,依托天问二号任务,利用遥感、原位探测和样品分析,研究其物质组成、起源与演化,追溯水和生命前驱物的来源。研究成果为太阳系天体演化及行星宜居环境提供多方位科学支撑。
研究方向二:天体环境宜居性与生命起源及演化
负责人:罗根明 教授
主要研究行星地球早期环境宜居性的形成和演化、现代地球极端环境及其对生命边界的约束、生命与环境的协同演化过程与机理。通过多学科(地球生物学、岩石学及矿物学、生物地球化学、环境地球化学、微生物学等)联合攻关,阐明现代地球极端环境中的生命形式及其代谢机制;确定早期行星地球表层物理化学条件等环境信息,揭示地球宜居性的形成和演化历史;追溯最早期生命活动的岩石矿物、化石和化学记录,限定生命起源和演化的关键时间节点,认识生物对环境变化的响应及反馈机制,为揭示地球生命起源演化之谜和探究类似地球天体环境演化及可能存在的生命形式提供理论指导。
研究方向三:深空空间环境特征与探测
负责人:余涛 教授
聚焦于空间环境特征、探测技术及轨道优化三方面。在空间环境方面,通过探测类地行星及其他天体,研究行星空间环境、磁层与电离层结构,分析大气成分与演化,并考察轨道辐射与热环境,以理解行星形成演化、地球磁场与大气起源,并为探测任务提供环境数据支撑。在探测技术方面,针对科学目标开展有效载荷设计,进行探测理论模拟、数据反演算法研究及载荷可行性验证,为环境参数提取和载荷优化提供技术基础。在轨道设计方面,采用智能优化方法开展地月、地火及地土等低能转移轨道设计与中途修正策略研究,发展自主演化算法并研发优化仿真软件,为深空探测任务提供轨道设计与控制支持。这些研究共同推进深空探测科学目标与工程技术的发展。
三、人才队伍及管理服务团队
实验室现有包括15名国家级高层次人才的研究团队,成员专业背景涵盖地质学、地球物理学、微生物学、物理学、控制科学与工程、科学与技术等相关领域,形成了一支年龄结构、职称结构、学历结构和专业结构合理的创新型学术团队。此外,由五位院士及七位杰青组成的学术委员会为实验室的发展提供关键的学术指导。
学术委员会主任:徐义刚 院士
首席科学家:肖龙 教授
实验室主任:吴元保 教授
常务副主任:佘振兵 教授
实验室秘书:王江 副教授
四、学术积淀
近年来,实验室成员先后承担130余项国家级项目,包含国家自然科学杰出青年基金3项、优秀青年基金4项、重点项目6项、国家重大科研仪器研制项目1项、国家重点研发计划8项。在行星地质地貌与地质过程、天体生物学、深空空间环境特征与探测、物理化学分析与模拟技术等领域取得了大量的高水平研究成果,在国内外高影响力期刊发表研究论文700余篇,包括120余篇自然指数期刊论文,如Science、Nature、Nature Geosciences、Science Advances、Nature Communications、PNAS、Geology、EPSL等。获得国家自然科学二等奖2项、湖北省自然科学一等奖4项、首届湖北专利奖金奖1项、国家发明专利20余项。研究成果极大地推动了行星科学学科建设,培养了一批优秀学科带头人和专业技术骨干。
五、技术平台
实验室平台主体位于雷竞技ray官网(武汉)南望山校区测试楼1-2层,建有三大技术平台:天体物质分析平台、深空空间环境探测平台和行星环境模拟技术平台。现拥有各类仪器设备总价值2300余万元,其中超100万元以上仪器设备及配套设施5套,如Nu Plasma 1700 MC-ICP-MS大型多接收杯电感耦合等离子体质谱仪、电子探针显微分析仪JXA-8230、Tescan TIMA矿物自动定量分析系统、Horiba拉曼光谱仪等;超10万元仪器29台/件,如电离层闪烁监测系统、天翱DZ-H1高性能工作站、穆斯堡尔光谱仪等设备。
六、联系方式及通讯地址
联系人:王江
E-mail:j.wang@cug.edu.cn
地 址:湖北省武汉市洪山区鲁磨路388号雷竞技ray官网(武汉)西区雷竞技官网在线607办公室
邮 编:430074