采样返回是未来国内外火星探测任务的重点。为进一步了解火星宜居性、寻找火星生命迹象，中国计划于2030年左右实施“天问三号”火星采样返回任务。选择合适的着陆点对于确保任务目标的达成具有重要意义。本文利用火星高分辨率遥感影像和地形数据，对位于火星阿拉伯（Arabia）高地西北部的切鲁利（Cerulli）撞击坑区域的地质特征进行详细分析，识别该区域内的撞击地貌、水成地貌和冰川地貌等地貌类型，开展撞击坑统计定年探究，进而编制了研究区域地质图。研究结果表明：Cerulli撞击坑形成于诺亚纪/西方纪之交（～3.7 Ga），并在西方纪至亚马逊纪存在广泛的水和冰川活动；区域内峡谷网的形成机制可能与撞击事件导致的液态水释放或火星轨道倾角变化导致的冰川活动相关，而多期次的水活动为宜居环境和生命的形成与保存提供了条件。因此，本研究推断该区域可作为“天问三号”等未来火星采样返回任务的备选着陆点。
采样返回是未来国内外火星探测任务的重点。为进一步了解火星宜居性、寻找火星生命迹象，中国计划于2030年左右实施“天问三号”火星采样返回任务。选择合适的着陆点对于确保任务目标的达成具有重要意义。本文利用火星高分辨率遥感影像和地形数据，对位于火星阿拉伯（Arabia）高地西北部的切鲁利（Cerulli）撞击坑区域的地质特征进行详细分析，识别该区域内的撞击地貌、水成地貌和冰川地貌等地貌类型，开展撞击坑统计定年探究，进而编制了研究区域地质图。研究结果表明：Cerulli撞击坑形成于诺亚纪/西方纪之交（～3.7 Ga），并在西方纪至亚马逊纪存在广泛的水和冰川活动；区域内峡谷网的形成机制可能与撞击事件导致的液态水释放或火星轨道倾角变化导致的冰川活动相关，而多期次的水活动为宜居环境和生命的形成与保存提供了条件。因此，本研究推断该区域可作为“天问三号”等未来火星采样返回任务的备选着陆点。
采样返回是未来国内外火星探测任务的重点。为进一步了解火星宜居性、寻找火星生命迹象，中国计划于2030年左右实施“天问三号”火星采样返回任务。选择合适的着陆点对于确保任务目标的达成具有重要意义。本文利用火星高分辨率遥感影像和地形数据，对位于火星阿拉伯（Arabia）高地西北部的切鲁利（Cerulli）撞击坑区域的地质特征进行详细分析，识别该区域内的撞击地貌、水成地貌和冰川地貌等地貌类型，开展撞击坑统计定年探究，进而编制了研究区域地质图。研究结果表明：Cerulli撞击坑形成于诺亚纪/西方纪之交（～3.7 Ga），并在西方纪至亚马逊纪存在广泛的水和冰川活动；区域内峡谷网的形成机制可能与撞击事件导致的液态水释放或火星轨道倾角变化导致的冰川活动相关，而多期次的水活动为宜居环境和生命的形成与保存提供了条件。因此，本研究推断该区域可作为“天问三号”等未来火星采样返回任务的备选着陆点。
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采样返回是未来国内外火星探测任务的重点。为进一步了解火星宜居性、寻找火星生命迹象，中国计划于2030年左右实施“天问三号”火星采样返回任务。选择合适的着陆点对于确保任务目标的达成具有重要意义。本文利用火星高分辨率遥感影像和地形数据，对位于火星阿拉伯（Arabia）高地西北部的切鲁利（Cerulli）撞击坑区域的地质特征进行详细分析，识别该区域内的撞击地貌、水成地貌和冰川地貌等地貌类型，开展撞击坑统计定年探究，进而编制了研究区域地质图。研究结果表明：Cerulli撞击坑形成于诺亚纪/西方纪之交（～3.7 Ga），并在西方纪至亚马逊纪存在广泛的水和冰川活动；区域内峡谷网的形成机制可能与撞击事件导致的液态水释放或火星轨道倾角变化导致的冰川活动相关，而多期次的水活动为宜居环境和生命的形成与保存提供了条件。因此，本研究推断该区域可作为“天问三号”等未来火星采样返回任务的备选着陆点。
我国探月工程四期拟在月球南极开展着陆探测，目标之一是对月球永久阴影坑内的含冰月壤冻土进行采样和原位分析。根据对月壤采样分析技术特点和永久阴影坑环境条件的分析和总结，认为采样方案需要具有月壤冻土高效钻进、重复使用多点采样和获取碎屑形态样品的能力，由此提出使用深槽螺旋钻以回转冲击钻进模式进行月壤冻土采样的方案。从提高钻进能力、保证采样能力2个方面对深槽螺旋钻结构和作业规程的关键参数进行识别、分析与设计。使用CUG-1A模拟月壤，对钻具的钻进能力和采样能力进行解耦性试验验证，在4.0%含水率高密实度模拟月壤冻土中，钻具可以在140 N钻压力条件下达到45.8 mm/min的平均钻进速度，获取7 g以上月壤样品。文章的研究结果验证了使用深槽螺旋钻进行月壤冻土钻取采样的可行性，可为我国未来开展月球极区含冰月壤采样探测提供可选方案。
我国探月工程四期拟在月球南极开展着陆探测，目标之一是对月球永久阴影坑内的含冰月壤冻土进行采样和原位分析。根据对月壤采样分析技术特点和永久阴影坑环境条件的分析和总结，认为采样方案需要具有月壤冻土高效钻进、重复使用多点采样和获取碎屑形态样品的能力，由此提出使用深槽螺旋钻以回转冲击钻进模式进行月壤冻土采样的方案。从提高钻进能力、保证采样能力2个方面对深槽螺旋钻结构和作业规程的关键参数进行识别、分析与设计。使用CUG-1A模拟月壤，对钻具的钻进能力和采样能力进行解耦性试验验证，在4.0%含水率高密实度模拟月壤冻土中，钻具可以在140 N钻压力条件下达到45.8 mm/min的平均钻进速度，获取7 g以上月壤样品。文章的研究结果验证了使用深槽螺旋钻进行月壤冻土钻取采样的可行性，可为我国未来开展月球极区含冰月壤采样探测提供可选方案。
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面向月球水冰科学探测需求，根据月球极区环境及水冰特性，总结了实施月球极区水冰采样探测任务面临的挑战及所需的关键技术。根据水冰采样点选址预判需求，概述了力学触探、热电物性触探、雷达探测、光谱探测、中子谱探测5种方法；面向表层暴露水冰采样需求，阐述了铲挖式、浅钻式、磨削式3类表取采样技术；根据次表层埋藏水冰采样需求，概括了星壤次表层潜入技术体系，介绍了集成传感、挥发分提取、星表取钻屑、钻头外取屑、钻头内取屑、取芯6类钻进采样技术。对中国实施月球水冰采样探测任务技术途径提出了建议。
面向月球水冰科学探测需求，根据月球极区环境及水冰特性，总结了实施月球极区水冰采样探测任务面临的挑战及所需的关键技术。根据水冰采样点选址预判需求，概述了力学触探、热电物性触探、雷达探测、光谱探测、中子谱探测5种方法；面向表层暴露水冰采样需求，阐述了铲挖式、浅钻式、磨削式3类表取采样技术；根据次表层埋藏水冰采样需求，概括了星壤次表层潜入技术体系，介绍了集成传感、挥发分提取、星表取钻屑、钻头外取屑、钻头内取屑、取芯6类钻进采样技术。对中国实施月球水冰采样探测任务技术途径提出了建议。