中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所牽頭的研究團(tuán)隊，通過整合嫦娥六號任務(wù)帶回的月球背面樣本數(shù)據(jù)，結(jié)合高精度遙感光譜成像技術(shù)，成功構(gòu)建出全球首套融合月球背面實地真值的高精度月球全球主要氧化物含量分布圖。這項突破性成果以《Refined lunar global chemistry mapping using farside ground truth information gathered by Chang’e-6》為題，登上國際權(quán)威期刊《自然-傳感》創(chuàng)刊第三期封面，標(biāo)志著我國在月球科學(xué)研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。

月球表面化學(xué)成分的全球分布特征，是解析月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、巖漿演化及地質(zhì)歷史的關(guān)鍵線索。然而，受限于技術(shù)條件，此前全球月球化學(xué)制圖主要依賴月球正面采樣數(shù)據(jù)，導(dǎo)致占月球表面積49%的背面長期處于"數(shù)據(jù)盲區(qū)"。特別是南極-艾特肯盆地——這個直徑約2500公里的月球最大撞擊坑，其深部物質(zhì)組成與演化過程始終缺乏精準(zhǔn)的定量數(shù)據(jù)支撐，成為制約月球科學(xué)認(rèn)知的重要瓶頸。

2024年，嫦娥六號探測器從南極-艾特肯盆地采集的1935.3克月壤樣本，為破解這一難題提供了關(guān)鍵突破口。研究團(tuán)隊創(chuàng)新性地采用"AI+遙感"技術(shù)路線，將月背樣本的實地測量數(shù)據(jù)與月球軌道高分辨率光譜成像數(shù)據(jù)深度融合，開發(fā)出基于殘差卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Res-CNN）的反演模型。通過模型微調(diào)策略，該技術(shù)成功克服了傳統(tǒng)方法在復(fù)雜地形下的過擬合問題，在樣本量有限的情況下，實現(xiàn)了光譜數(shù)據(jù)與元素含量的非線性關(guān)系精準(zhǔn)捕捉，將全球氧化物反演精度提升至前所未有的水平。

基于這項新技術(shù)，科研人員首次完整繪制出鐵、鈦、鋁、鎂、鈣、硅六大主量元素氧化物及鎂指數(shù)（Mg#）的全球分布圖。地圖清晰呈現(xiàn)了月海、高地與南極-艾特肯盆地三大地球化學(xué)區(qū)的元素分布差異：月背高地中鎂質(zhì)斜長巖的出露比例顯著高于正面，這一發(fā)現(xiàn)為月球巖漿洋結(jié)晶分化的不對稱性假說提供了直接證據(jù)。特別值得注意的是，鎂指數(shù)分布圖直觀展示了月球正背面的化學(xué)不對稱性，為理解月球早期演化提供了新的視角。

這項成果不僅深化了對月球殼幔結(jié)構(gòu)、撞擊盆地演化等基礎(chǔ)科學(xué)問題的認(rèn)知，更為未來月球探測任務(wù)提供了重要參考。高精度的化學(xué)成分分布圖可輔助規(guī)劃著陸點選址，指導(dǎo)月球資源勘探，甚至為建立月球基地的選址提供數(shù)據(jù)支持。研究團(tuán)隊表示，隨著更多月背樣本的返回分析，結(jié)合不斷優(yōu)化的AI反演技術(shù)，人類對月球的認(rèn)知將進(jìn)入全新階段，為深空探測積累寶貴經(jīng)驗。