近日，中国地质事业改革发展进程中又迎来了一个具有里程碑意义的重要时刻。原武警黄金部队转隶组建的自然资源部中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心（以下简称指挥中心）在京挂牌，中央公益性地质调查队伍再添一支劲旅。

40年风雨兼程，坚守从未改变，前进从未停止，指挥中心（原武警黄金指挥部）这支找金劲旅的荣誉簿彰显了他们的忠诚与担当，见证了他们的能力和实力：原五支队被国务院授予“全国地质找矿功勋单位”荣誉称号，阳山项目组被全军评为科技创新群体奖；原三、五、九支队被国务院记一等功，原十二支队一中队被武警部队授予“地质找矿模范中队”荣誉称号，原三、十二支队被武警部队树为标兵支队；4人获评李四光地质科学奖；1人被表彰为“全国抗震模范”，1人获评“全军爱军精武标兵”和“全军作战部队优秀专业技术人才奖”，2人获评“全军十大学习成才标兵”；3人荣膺“中国武警十大忠诚卫士”，36名科技干部享受国务院政府特殊津贴。

2019年2月，中共中央办公厅、国务院办公厅下发《武警黄金部队转制改革实施方案》，明确“武警黄金部队整体转为非现役专业队伍移交自然资源部，并入自然资源部所属的中国地质调查局，由中国地质调查局管理”。至此，这支有着辉煌历史、突出贡献、优良作风的地质队伍转战新战场，开始承担起区域基础地质调查、多金属矿产资源勘查、自然资源综合调查、国土空间生态修复、海洋与海岸带地质调查等职责任务，用行动证明自身实力，展现出他们的责任与担当。

立足公益性地质工作

在拓展新任务的同时，指挥中心立足做好传统的基础性公益性地质工作，全面落实中国地质调查局关于深化区域地质调查改革工作精神，按照推动新时代地质工作转型发展要求和区域地质调查工作部署，助推行业迈向高质量发展新阶段。

指挥中心按照区调改革精神和服务地区经济发展的思路，本着宁缺毋滥的原则，在项目部署和管理上进一步向精细化转变。2019年承担的19个项目全部通过结题验收（区域地质调查18个，地灾调查1个），完成调查面积5070平方千米，综合研究和成果转化水平较前期有较大提升。坚持在任务中历练提升人才团队建设水平，依托三轮项目培养了一批技术骨干，取得的成绩得到了行业高度认可，按照“五问”“五不唯”成果与人才评价标准，2019年推荐9人入选中国地质调查局首批图幅地质填图科学家。

与此同时，指挥中心围绕找矿突破战略行动要求，在自然资源部和中国地质调查局统筹下构建“基础先行、勘查跟进、带动引领、成果共享”找矿机制，聚焦关键矿产、大宗紧缺矿产、战略新兴矿产，对在基础地质工作中确定的有进一步工作价值的地区进行深勘精查，有效调动社会资本力量，实现找矿重大突破，进一步提高国家能源资源保障能力。坚持公益性定位，找矿成果无偿交给国家。先后多次赴部地勘司、局资源评价部、勘查技术指导中心就大型资源勘查基地矿权延续、项目部署等相关问题进行对接，保障了矿产勘查项目的落地实施。持续抓好技术指导和质量监控，通过“地质云”监管平台和中期质量检查，强化项目运行的过程管控，积极协调外部专家赴项目组进行帮带指导，完成岩心钻探29200米、槽探6500立方米，4个新开项目预获新增金资源量9400千克，年度项目考核取得了一优三良的成绩。

为全国森林资源把脉问诊

开展森林蓄积量调查是掌握我国森林蓄积量家底，践行山水林田湖草是一个生命共同体理念的实际行动。根据自然资源部办公厅《关于开展2019年度全国森林蓄积量调查的通知》（自然资办函[2019]1728号）部署要求，指挥中心按照职责分工，具体实施2019年度全国森林蓄积量调查工作，承担了样地布设、样地调查、蓄积量计算以及分析评价等工作。本次调查工作是自然资源部组建后组织开展的首个全国性自然资源专项调查工作，是贯彻党中央机构改革决策部署精神、服务支撑生态文明建设目标评价考核制度和履行自然资源部“两统一”职责的一项重要举措，意义重大。

在调查时间紧、工作任务新、关系协调难、经费缺口大、安全风险多等矛盾困难叠加的情况下，他们攻坚克难，构建了指挥中心、专业中心、项目组三级质量管理体系，压紧压实“谁调查谁负责、谁检查谁负责”的质量管理责任，坚持大事大抓，严把质量关，探索实践并重构重塑了自然资源专项调查体制机制，取得了一系列成果。一是形成一套完整的工作方案。编制了2019年度全国森林蓄积量调查技术方案、技术规程、工作方案、实施方案，各省（区、市）森林蓄积量调查操作细则和13个专业中心森林蓄积量调查实施方案，顺利通过专家评审论证。二是编制形成了3类报告。形成了2019年全国森林蓄积量调查成果报告、技术总结分析报告和质量评估报告，按精度要求实现了年度出数目标。三是摸清了森林蓄积量分布特征，汇总产出了工作图表。汇总形成了2019年全国及各省（区、市）森林蓄积量起源、优势树种（组）和龄组统计表。四是初步完成了数据库建设。基本搭建了样地和样木属性因子、蓄积量模型、调查影像资料等数据库。

为做好2019年度全国森林蓄积量调查工作，指挥中心着眼履行新使命，不断提高自身能力，在专家团队建设方面，聘请唐守正院士任专家顾问、北京林业大学郑小贤教授和森林经理学博士郭韦韦为全职专家；在项目骨干设置方面，设立了项目计划协调人和工程首席专家，各专业中心有13名项目负责人和31名各省份技术负责人，负责技术管理和质量控制等工作；在提高调查综合能力方面，培训了近2000名外业调查人员，购置了各类调查装备2000余台（套），培养了一支森林蓄积量专门调查队伍，初步形成了承担全国森林蓄积量调查的工作业务体系和人才队伍。

项目组开展“不忘初心、牢记使命”主题教育，结合转制改革和任务拓展实际，以饱满的政治热情和高度的政治责任，全力推进主题教育落地落实。 季永健 摄

摸清草原资源综合植被家底

草原是生态系统的重要组成部分，是我国主要大江大河的源头，保护草原就是保护我们赖以生存的家园。为了更好地保护草原，摸清全国草原资源综合植被家底，由指挥中心和13个专业中心承担的2020年度全国草原资源综合植被盖度与生物量样地外业调查项目有条不紊地进行。

按照自然资源部调查监测司“8月25日左右完成北方省份的外业调查工作，9月30日前完成全国所有省份外业调查工作”的部署要求，按照从北至南、先高原后平原的工作思路，13个专业中心共投入163个调查工组，组成518人的调查队伍，重点围绕草原资源外业调查选取的典型样地，通过设置草灌样方或高大草灌样方获取样方内植物的高度、盖度、植物名称和生物量等基本植被信息，填写纸质表格和调查APP记录调查数据，确保摸清全国31省（区、市）草原资源综合植被盖度与生物量的数量和空间分布。

通过开展草原资源专项调查，将为强化草原自然资源管理和生态保护提供重要的基础数据服务，也为深化草原生态文明体制改革、保护和修复草原生态系统提供重要的技术保障，为自然资源部履行“两统一”职责和开展生态文明建设目标考核提供依据。

构建自然资源要素综合观测体系

山水林田湖草是一个生命共同体，人的命脉在田，田的命脉在水，水的命脉在山，山的命脉在土，土的命脉在树和草，唯有掌握山水林田湖草等自然资源各要素第一手观测数据，研究自然资源种类、数量、质量变化对自然资源结构功能的影响，揭示其动因机制及演变趋势，才能实现对自然资源的统一管理和高效开发利用，更好地加强生态文明建设。

作为《自然资源科技创新发展规划纲要》中十二大科技工程之一，自然资源要素综合观测网络工程的重要性不言而喻，必须有一支作风优良、能力突出的队伍承担这一任务。2019年10月，自然资源部办公厅向指挥中心下达了《关于做好自然资源要素综合观测工作的函》（自然资办函[2019]1855号），要求团结协调自然资源系统内外各单位的观测和研究力量，在有关典型区域尽快启动示范观测，保证2020年首批观测数据上线运行和服务，2023年初步构建起指标体系完整、站网布局合理、运行基本稳定的自然资源要素综合观测框架，2025年形成覆盖全国的全天候、全时段、全要素空天地立体观测能力。

接到任务后，指挥中心以服务自然资源部履行“两统一”职责为导向，开展了自然资源要素综合观测体系观测内容、空间布局等方面的顶层设计与统筹规划，提出了全国自然资源要素综合观测体系总体建设思路，创新指标体系、观测技术方法和运维管理模式，初步形成了一套满足观测体系建设的技术体系，促进了综合观测工作健康有序发展。同时，构建了自然资源要素综合观测一体化平台，以自然资源要素综合观测数据为主体，多渠道集成自然资源要素调查、监测、观测科学数据，实现数据汇聚、管理、专题应用和共享服务。

截至目前，除了工程的规划部署、数据集成与应用服务两个顶层设计项目外，青藏、黄河、黑河3个示范观测项目顺利实施，支撑构建了全国自然资源要素综合观测框架。青藏高原试点项目初步建立了青藏高原自然资源要素综合观测体系，为研究全球气候变化背景下青藏高原冰川、冻土等自然资源变化规律及其相互影响提供了科学数据支撑。黑河试点项目对工作区域的自然资源本底数量开展实地综合观测和统计分析，为工作区内资源综合管理、国土规划、资源环境承载力评价和预警等提供了翔实数据。黄河试点项目在黄河流域选取典型景观区开展观测工作，初步探索了黄河流域景观尺度下自然资源要素综合观测体系指标和技术方法，为黄河生态保护、综合治理提供了有效支持。

在国土空间修复中践行新使命

生态环境是生存之本、发展之源。生态环境没有替代品，用之不觉，失之难存。指挥中心一直将保护生态环境、加强国土空间生态修复作为自己的职责与使命。

实施城市地质调查，支撑服务东北老工业基地振兴。在牡丹江和辽阳分别实施城市地质调查项目，查清了城市主城区地质环境条件和主要生态环境问题，评价了浅层地下水环境质量和土壤环境质量；基本查明了城市重点区地下空间地质结构特性，评价了场地工程建设适宜性；基本查明了牡丹江和辽阳市自然资源的分布和利用现状，初步编制了自然资源图集；紧密结合地方需求，开展了牡丹江地质工作与旅游经济关系研究，探讨了牡丹江地区地质旅游的发展目标，初步编制了地质文化旅游科普方案；利用水文地质调查工作，开展找水打井工作，向驻地移交10眼井，解决了1800余人安全饮水问题，有效缓解了当地群众缺水的困境。

实施水文地质调查，服务赣南革命老区脱贫攻坚。在赣南粤北开展东江-韩江流域水文地质调查项目，聚焦流域水安全，开展找水打井3眼，解决地方季节性干旱缺水问题。同时，针对寻乌县政府在治理稀土矿山环境过程中水环境恢复缓慢的问题，项目组在已有地表水监测的基础上，于上甲村-石牌工业园一带，实施了5个地下水监测井，为地方政府决策提供了数据支撑。

实施土地质量调查和盐渍土改良，有效支撑服务生态保护修复工作。针对大兴安岭工作区南部保护区开垦耕地情况，项目组对多布库尔保护区内人类扰动区（耕作区）与非人类扰动区的土地进行地球化学元素对比分析，结合地球化学、生态地质学，建立生态地质评价体系，系统评价土地质量状况，为当地政府提出合理化退耕还林还草的生态地质建议。通过开展南疆盐渍化项目，与中国科学院新疆生态与地理研究所开展专题合作，试点选取了野榆钱菠菜、盐地碱蓬、盐角草、梭梭等盐生草本植物、乔木在当地重度盐渍化区进行种植。目前，株苗长势良好，株高10厘米，利用排碱渠废水灌溉后已经进入快速生长期，此项成果得到当地林业及自然资源局的充分肯定，将对当地盐渍土修复、防风固沙及保护塔里木盆地“绿色长廊”起到关键作用。

生态文明是实现人与自然和谐发展的必然要求，生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计。指挥中心将始终牢记职责与使命，在部党组、局党组的统一领导下，努力破解重大资源、生态、环境、灾害问题，在支撑服务国家经济社会发展、生态文明建设和自然资源管理中心工作的新征程中展现新作为，创造新辉煌。

2017年6月17日，地调局地学文献中心《名师讲堂》第8期邀请中心“高级研究馆员”，中国国土资源航空物探遥感中心副主任、总工程师熊盛青作题为“深空对地观测现状与发展趋势”的学术报告，报告概述了深空对地观测内涵，回顾了其发展历程与现状，讲述了其在基础地质调查、矿产勘查、国土调查、自然灾害调查与检测等多个领域的重要作用，并对深空对地观测的未来发展趋势进行了预判。他在讲座中指出，我国目前的深空对地观测瞄准前沿，引领深空，主要服务资源环境调查与监测，支撑着深地/深海探测，已确立了五大任务，一是构建对地观测数据保障体系，加大航空地球物理和遥感先进装备的研发，二是创新自然资源与环境变化监测体系，三是推进新型对地观测技术研发，四是拓展地外星星地质科学探测研究，五是研究地球系统科学综合观测前沿技术。报告现场学术互动热烈。大家认为，报告主题紧跟国家科技创新要求，抓住深空对地观测这一地质调查工作的热点、难点，不仅有系统性的阐述，更有前瞻性的预判，是一场高质量的学术报告。

地调局航空物探遥感中心、油气调查中心、发展研究中心（战略找矿指导中心）、地学文献中心等多家单位相关专业科研人员以及中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院、地球科学与资源学院师生等现场听取了报告。

百年征程波澜壮阔，百年初心历久弥坚。从建党的开天辟地，到新中国成立的改天换地，到改革开放的翻天覆地，再到党的十八大以来党和国家事业取得历史性成就、发生历史性变革，中国共产党始终坚守为中国人民谋幸福、为中华民族谋复兴的初心和使命，始终保持永不懈怠的精神状态和一往无前的奋斗姿态。

2021年，中国共产党迎来百年华诞。为隆重庆祝建党100周年，充分展现百年来中国共产党不断推进马克思主义中国化的理论成果，宣传报道党中央治国理政新理念新思想新战略，中国自然资源报推出“奋斗百年路 启航新征程”专栏，跟随记者走进历史深处，走进人民心间，走进奋斗一线，用鲜活的语言和生动的故事，全方位、多角度、深层次地展现在中国共产党领导下自然资源事业的历史变迁和重大成就，凝聚起立足新阶段、奋进新征程的强大力量。

时值仲冬，位于甘肃省兰州市七里河区阿干镇的石佛沟国家森林公园里，积雪没过脚踝。“距离4521号样地向东还有500米，大家加把劲！”在北斗的精确指引下，自然资源部中国地质调查局乌鲁木齐自然资源综合调查中心森林资源调查项目负责人王龙龙正带领调查工组赶往任务样地。同行的还有甘肃省自然资源厅自然资源调查监测处、甘肃省林业和草原局资源处、甘肃省林业调查规划院办公室的相关负责人和专家。

这是2020年度全国森林资源外业调查的一个缩影。

此次外业调查自2020年12月全面启动以来，中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心及各专业调查中心共派出342个调查工组奔赴26个省（区、市）的调查样地。如今，外业调查已完成过半，但仍有140个调查工组奋战在崇山峻岭、雪域高原和茫茫林海中。

一项重大基础性自然资源调查

森林，不仅是陆地生态系统的主体，还是人类社会发展不可或缺的物质基础和重要资源。我国拥有生物种类繁多、植被类型多样的森林资源。丰富的森林资源，是生态良好的重要标志，是经济社会发展的重要基础，更是美丽中国建设的重要内容。

2020年6月11日，全国生态保护和修复领域的第一个综合性规划《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划（2021-2035年）》发布。其中明确要求，到2035年全国森林覆盖率达到26%、森林蓄积量达到210亿立方米、天然林面积保有量稳定在2亿公顷左右。党的十九届五中全会提出了“十四五”期间生态文明建设实现新进步、到2035年美丽中国建设目标基本实现等重大战略目标。这些目标的实现，都需要森林资源调查工作及时、动态提供基础数据。此外，“三条控制线”划定、国土空间规划、生态保护修复和自然资源确权登记等，也都需要准确的森林资源调查数据。

自然资源部将全国森林资源调查列为一项重大基础性自然资源调查工作，目标是准确查清全国及各省（区、市）森林资源现状数据，为自然资源部履行“两统一”职责提供支撑，为生态文明建设目标评价考核提供科学依据。

调查由自然资源部自然资源调查监测司、国家林业和草原局森林资源管理司共同组织，中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心负责具体实施，国家林业和草原局6个直属院提供技术支撑，各地自然资源主管部门、林草主管部门和相关调查单位配合开展。

342个调查工组挺进崇山峻岭

森林资源调查工作，是自然资源综合调查指挥中心成立后承担的一项重大任务。该中心由原武警黄金部队转隶组建，是中央公益性地质调查队伍的一支“新兵”，被赋予了自然资源综合调查这一全新职能。2019年，根据部局的部署要求，该中心与国家林草局6个直属院共同实施完成了全国森林蓄积量调查工作，探索实践了森林资源调查年度出数、协同实施等工作机制，培养打造了一支由1000多人组成、配备2000余台（套）装备的新生森林资源调查队伍。通过1年多的技术培训和实践锻炼，这支队伍基本具备了森林资源调查能力。

“我们一定要锁定目标任务，以‘奋战大考’的必胜决心如期提交优质答卷。”中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心副主任沈运华在全国森林资源调查工作部署会上表示。

自2020年11月受领任务以来，自然资源综合调查指挥中心党委提高工作站位、锁定目标任务、树牢融合理念、科学组织实施，有力有效推进森林资源调查工作顺利开展。

指挥中心党委把完成这项调查工作作为服务支撑生态文明建设和自然资源管理的重大政治任务、改革任务，进行了广泛动员，统一思想、凝心聚力。

指挥中心紧盯按时提交高质量合格成果目标，严格全程质量控制，严格三级质量管理，严格“谁调查谁负责、谁检查谁负责”质量管理责任，持续抓好业务培训。各单位在指挥中心开展理论培训和示范性培训的基础上，还针对各自承担任务省份的森林特点，组织开展了相关省份的主要树种识别培训，并编制了各省主要树种图册。同时，要求每名调查人员必须经过培训并考核合格后才能持证上岗。

按照“由北向南、从西向东”的工作部署，指挥中心全面收集调查资料、精准分析研判形势，视不同片区、不同省份的气候情况，分步骤、分阶段组织开展调查工作。

在自然资源部自然资源调查监测司、国家林业和草原局森林资源管理司的共同组织，以及中国地质调查局水环部的工作指导下，指挥中心和各专业中心积极与各实施单位对接协调、密切配合、寻求支持、形成合力，建立起联合实施、合作调查的工作机制，为本次调查工作开展打下了坚实基础。

本次调查采用“图斑+抽样”方式，在全国乔木林范围内布设约2.2万个样地，开展样地外业实地调查。样地调查内容主要包括树种、胸径、树高等林木因子，以及乔木林类型、起源、优势树种、郁闭度、每公顷株数、平均胸径、平均树高、平均年龄等林分因子。外业调查的工作量之大可想而知。

为打好这场攻坚战，自然资源综合调查指挥中心及所属专业调查中心共派出342个调查工组、计1200余人，挺进全国的雪域高原、崇山峻岭、深山密林，拉开了全国森林资源调查的大幕。

攻坚克难迎战寒风冬雪

森林资源外业调查工作启动正值寒冬时节，而森林资源调查样地，要么在峡谷里，要么在高山上。通往样地的路，要么是荆棘遍地，要么是岩陡壁峭。只有抵达样地后，调查工作才真正开始。样地复位或定位、周界复位或测量、样木复位、固定标志复位、每木检尺、影像采集等一系列细致严谨的操作流程，一步都不能少。

对342个调查工组来说，这注定是一场对体力和脑力的双重考验。

“670样地海拔1429米，路线情况非常复杂，今天的任务很艰巨，大家动作都麻利点。”2021年1月1日凌晨4点半，中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心森林调查8组组长朱晓军带着组员们出发了。抵达山脚下，大家发现实际情况比想象的更要复杂。670样地位于峰顶另一侧向下500米的山谷里，受客观条件制约，调查工组无法直接进入山谷，只能先攀到山顶，再下到谷里。大家顾不上山陡路滑，人搭人、人拉人、走三步滑一跤，跌跌撞撞走了整整5个小时，终于到达样地位置。

自森林资源外业调查工作启动以来，类似的场景几乎每天都在上演。有的调查工组要穿越密林杂灌，有的要攀爬陡峭岩壁，有的要迎着寒风冬雪……只为如期完成调查任务。

针对四川山地地形复杂，部分山区网络、卫星信号不好的问题，中国地质调查局应用地质研究中心在2019年森调工作的经验基础上，确定了“人跟点走”的作业方式——调查样地的点位在哪里，人就住到距离点位最近的地方。各调查工组有的住车上、有的住山上老乡家，通过平板电脑和北斗手机导航软件先期规划好路线，再与熟悉当地情况的向导一同分析调整路线，不仅使调查工组少走弯路，而且避免了走险路，节省了工作时间，提高了工作效率。

由于调查作业点多面广，转场赶路是常事。让乌鲁木齐自然资源综合调查中心各调查工组暖心的是，调查工组一到达甘肃省内，省自然资源厅相关处室就与项目负责人、各工组长建立了微信工作群。群内汇集了各市、州、县、区样地所属管理单位负责人。群内每日进行工作调度、安全提醒和关系协调，让每一个调查工组无论走到哪里都有对接点、帮助站、联系人。

针对作业高度流动分散，昆明自然资源综合调查中心有关领导多次随组指导作业，中心自然资源监测室主任及项目负责、片区负责人坚持跟班作业，给调查人员注入了动力，形成了“工组分散、精力不散，条件艰苦、作风严实，作业复杂、标准不降”的良好氛围。

为高标准完成调查把好质量关

此次森林资源调查拓展了调查内容，需要做到一次外业调查获取多项森林资源指标，综合反映森林资源状况，工序繁琐，技术要求高。要高标准完成调查任务，必须严把质量关。

自然资源综合调查指挥中心要求，要严格全程质量控制，严格三级质量管理，严格质量责任，外业调查展开后要及时跟进抓好质量自检和问题整改。

昆明自然资源综合调查中心在外业调查中全程坚持调查与检查双管齐下，先后邀请云南省林业调查规划院和国家林草局昆明勘察设计院的专家进行跟班指导检查，边作业、边指导、边检查、边整改。第一阶段外业调查，跟班检查覆盖9个州市、35个调查工组，使各调查工组在外业调查过程中遇到的新问题得到及时解决，助推外业调查质量不断提升。

“一株都不能多，也不能少。不管树木长在何处，都不能放过，必须让每一株达到检尺要求的样木进入我们的掌控中。”这是昆明中心样地调查中片区负责人李俊材常挂在嘴边的一句话。此次外业调查工作量最大的是样地周界复位测量，其次是每木检尺。每木检尺，是一种最基本的测树调查方法，通过测定样地内每一株树木的胸高直径，进而求得材积。尤其在树种复杂、树木数量多的阔叶混交林，开展每木检尺最能考验调查员的综合能力。

为进一步解决各类技术难题，抓好调查质量管控，2020年12月25日～28日，自然资源综合调查指挥中心在湖南长沙组织召开2020年度全国森林资源外业调查技术研讨会。与会人员围绕样地、周界、样木、检尺四复位等外业调查关键技术问题进行了研讨，并进一步明确了外业调查技术方法和操作规则，以及项目成果验收程序和标准。

截至目前，已完成12893个样地外业调查，占计划工作量58.5%，在已开展调查工作的26个省份中，25个省份已全部通过首件必检、1个省份正同步进行，23个省份已完成指导性检查、3个省份正按计划进行。

北京时间12月6日5时42分，嫦娥五号上升器成功与轨道器和返回器组合体交会对接，并于6时12分将样品容器安全转移至返回器中。这是嫦娥五号首次月球“挖土”并“打包”带回地球，它的一系列操作中也有行星地质学家的智慧与汗水——

嫦娥五号探测器实施动力下降并成功着陆，将在预选区域开展月面采样工作 图片来源：国家航天局

肖龙（右）在北京航天飞行控制中心工作现场

此次嫦娥五号迈出中国探月工程“绕、落、回”的关键一步，实现月面自动采样并成功返回，是我国探月工程最复杂、难度最大的任务之一。而早在10年前，中国地质大学（武汉）肖龙教授团队、段隆臣教授团队和李大佛教授团队就接受任务，为嫦娥系列任务研制模拟月壤、绘制采样点地质地貌地图，研究采用何种型号钻头、使用何种钻探方法取样……

研制模拟月壤，助力月面钻探取样

月面采样能否成功的关键因素之一，是要了解月壤的性质，并研制出与实际月壤性质较为相似的模拟月壤，用于采样工程技术验证。从2011年开始，中国地质大学（武汉）行星科学研究所肖龙教授和他的团队就开始着手为嫦娥系列任务研制可供实验的月球土壤样本。在肖龙的实验室兼办公室，桌面上摆放最多的就是各种类型的模拟月壤，这也记录了他们团队10年的奋斗历程。

由于缺乏真实样本数据，他们只能用有限的陨石和遥感数据反复进行分析，用不同的材料进行配比尝试。为保障模拟月壤的高仿逼真，肖龙带领团队调研了“阿波罗载人登月计划”采集的月壤样品性质，获得了实际月壤的相关参数，以及随深度变化的月壤剖面结构。团队根据实际月壤的可能状态和月面低重力的工作环境，选取了不同类型的玄武岩、火山灰、斜长岩、钛粉等数十种与月壤性质较为相似的地球岩石和矿物，选择特定的工艺，对岩石进行破碎加工，制造出颗粒形态和成分等都与实际月壤相似的原料，进而将不同粒度的原料进行配比。

经过大量试验和迭代，团队成员研制了不同密度、不同级配、不同成分等10多个系列的模拟月壤，被工程单位用作地面钻探试验，确定各项钻探参数，再根据这些参数设定月面钻探取样的工作模式。

肖龙介绍，为嫦娥系列任务研制模拟月壤的10年来，其团队总共为工程单位提供了近100吨模拟月壤；共研发出60多个种类的模拟月壤，经过反复筛选，其中10多种被最终确认为试验用月球土壤。近几年，他们还研制了用于材料加工（如3D打印）的模拟月壤，以及模拟火星土壤等，为月球基地建设、火星探测、地外资源利用等提供支撑。

绘制大比例尺月球地质图，为“嫦娥”指路

如同打仗需要战场地形图一样，嫦娥五号降落月表同样需要一份详细适用的地图。只有廓清落点的地质地貌，才能确保嫦娥落月的安全。因为涉及月面取土作业，这份地图还必须涵盖落点附近的地质构造，以满足嫦娥五号的工作需求。

据了解，嫦娥五号预选着陆区东西长约450公里、南北宽约120公里，总面积约5.5万平方千米。这么大面积的月海地形地貌图如何绘制？作为采样点选址的一项关键工作，肖龙教授带领团队在结合以往国内外月球地质填图资料和填图规范的基础上，建立了利用多源遥感数据开展月球地质填图的方法和流程，包括落月点地形地貌、石块分布、月壤厚度以及撞击坑统计定年；并采用高程数据计算预选着陆区山体阴影、坡度，月海的地形特征和玄武岩厚度；采用多光谱数据反演铁钛含量、计算光学成熟度、合成假彩色影像和月壤粒度。

经过10年努力，肖龙教授带领团队顺利完成并提交了《嫦娥五号预选着陆区1∶25万地质图》，基本查明了嫦娥五号预选着陆区的地质框架和地质事件序列，为嫦娥五号着陆提供了大比例尺月球地质图。该地质填图成果为探月工程提供了基础地质支撑，通过对月海玄武岩物质成分、玄武岩喷发历史和撞击坑等着陆区域专题研究，确定了地层切割关系、成分和矿物组成，厘清了该区域的地质演化历史。

“《嫦娥五号预选着陆区1∶25万地质图》完全覆盖嫦娥五号预选着陆区，弥补了预选着陆区没有大比例尺月球地质图的空白，是我国嫦娥五号任务重要的参考资料。该地质图表现了预选着陆区范围内各种地形、地貌、地质信息，以及主要地质单元的分布、年龄、岩性、化学成分、矿物组成等特征。丰富翔实的地质图面内容可以为嫦娥五号任务选择一个样品价值最为丰富、实施难度适中的着陆点提供依据。同时，也为返回样品的研究提供了不可或缺的地质背景信息。”肖龙介绍说。

作为嫦娥五号钻取子系统飞控专家组成员，肖龙还参与了嫦娥五号科学目标的论证和采样点的选址工作。

北京时间12月1日23时11分，嫦娥五号在月球正面西经51.8度、北纬43.1度附近成功着陆。着陆点位于月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区，这是中国探测器第三次在月球实现软着陆，也是人类探测器首次踏足这一领域。为什么选择在此处采样？

肖龙表示，着陆点的选址最主要考虑两点，一是工程的安全性，二是要有重要的科学价值。工程方面，主要考虑地形、地貌、坡度、光照和通信条件等因素；科学方面，重点考虑在月球科学中的价值，能否为回答月球科学问题提供关键样本。着陆点要远离以往着陆采样区，还要有与以往不一样的样品，能够回答以往没有解决的科学问题。吕姆克山区域有月球上最年轻的火山岩，样品的研究意义很大。

设计螺旋钻进方案，破解钻头散热难题

钻取月壤的钻头要钻进月表2米深，而月球上没有空气和水，那么，高速旋转下的钻头该如何散热？中国地质大学（武汉）段隆臣教授团队和李大佛教授团队参加了部分钻探方案设计和钻探模拟试验等工作。

段隆臣介绍，月球钻探与地球钻探的最大不同是环境不一样。有利的是，月球引力只有地球引力的1/6，机械设备消耗的功率较小；不利的是，月球上是真空环境，重力环境也发生改变。此外，在地球环境下，钻头钻进往往会使用冷却液，给钻头降温才能继续工作，而月球上没有空气和水，钻头在高速运转中产生的高温无法散热，必然影响钻头工作。

段隆臣带领团队经过理论计算，确定了在月球上钻探2米需要的动力储备，并通过低密度的月壤模拟低重力效果，经过反复尝试，最终选定螺旋钻进方案。在钻头的选取上，李大佛教授团队也进行了很多有益尝试。

“钻头钻进后，月壤的一部分会由钻头的螺旋叶片带出，另一部分月壤通过空芯钻杆带回地球。”段隆臣团队成员高辉介绍了钻取月壤钻头的工作原理：螺旋叶片带出月表的月壤可以有效降低钻头的温度，不需要再进行冷却也能确保钻头正常工作。

高辉介绍，嫦娥五号的取土作业采用机械臂表取和钻具钻取两种方式进行，其中表取1.5千克、钻取0.5千克。表取由机械臂采用挖、夹、铲等动作完成，表取的机械臂相当于机械手，非常灵活，配合计算机视觉系统，可以实现自由抓取。

月球样品成功返回后，中国地质大学（武汉）将积极申请样品，开展相关研究工作。“月壤样品宝贵，成分非常复杂，需要系统开展研究，包括月壤颗粒粒度、岩石矿物组成、年代学、元素和同位素组成等。通过系统的研究，可以获得有关对月球火山活动历史、月幔物质组成、月球热历史等方面的新认识。这些工作将由多个单位共同完成。”肖龙说。