2月20日，美国月球和行星研究所（LPI）月球探索分析组发布《推进月球科学》报告，在美国国家航空航天局（NASA）科学任务部行星科学处的要求下，更新完善月球探索的11个核心科学概念，明确未来月球探索的研究重点^[1]。

2007年，美国国家研究理事会在NASA的委托下完成发布《月球探索的科学背景》报告，提出了月球探索的8个科学概念。报告发布以来，各国开展了多项月球探测任务，尽管取得了很多新的发现，但迄今还没有任何一个科学概念被“完全”解决。此次发布的《推进月球科学》报告重申8个科学概念的重要性，并提出了下一步月球探索必须加以重视的3个新的科学概念，以及针对这11个科学概念的研究建议。其中，8个更新的科学概念是：

（1）月球揭示内太阳系的轰击历史。实现该科学概念涵盖的目标需要开展月表探测。此外，解决更复杂的问题所需的精确性和准确性只能在地面实验室进行，因此需要开展采样返回。基于原位探测或采样返回的样本，将需要开展盆地撞击熔体的成分模拟、熔融样本的详细岩石学和地球化学分析、多个撞击熔融样本的详细地质年代学以及多个地质年代学系统分析。

（2）月球内部结构和组成提供关于分化行星演化的基本信息。通过部署同步的全球分布式地震和热流网络和/或展开的后向反射器网络，以及系统采集不同年代地区样本，了解月球地质化学和月球发电机历史，有助于增进对行星分化的理解。

（3）月球地壳岩石的多样性揭示关键行星过程。进一步了解分化过程和复杂月壳的建议包括在更高的空间分辨率下获取组成信息，从高优先级目标获取的采样返回样本的地质背景，原位开展元素和矿物学分析，以及通过区域地震网络确定垂直结构。近年开展的月球轨道任务的数据可用于确定许多高优先级目标地点，从而可以进一步开展探索，增进对月壳的了解。

（4）月球极区特殊环境见证太阳系后期历史中挥发物的释放。解决与该科学概念相关的目标，如了解挥发物的源和详细组成以及古代日照环境等，需要开展原位分析以及采样返回低温保存的样本。

（5）月球火山活动揭示月球热和组成的演化。了解行星火山活动重点需要开展地下探测、采样返回、结合地质背景研究的原位元素和矿物学分析以及航天员实地探测。这些建议的实施可行性已经大幅提高，新的遥感数据已经发现一些高优先级采样地点。

（6）月球是研究行星尺度撞击过程的开放实验室。针对该科学概念，可以详细研究识别古老的大型盆地中的大规模熔融沉积物，在多环盆地建立区域性地震网络了解盆地结构，对撞击熔融覆盖物和山峰带（peak rings）开展实地研究和采样返回了解其形成模式和起源深度，开展长时间轨道观测研究新形成的更大的环形山。

（7）月球是研究无水无大气天体的风化过程和侵蚀的天然实验室。该科学概念研究包括探测揭示风化层上部地层以及对不同组成和年龄的风化层开展采样返回。遥感和样本研究中关于主导的空间风化因素之间的不一致性，可以通过开展原位分析和有针对性的采样返回（例如从月球旋涡地区采样）加以解决。

（8）月球的原始状态环境适于开展大气与尘埃环境过程研究。该科学概念研究包括：确定中纬度月表羟基和水的来源；确定氢产物是否向极区冷阱迁移；探测近月表尘埃与等离子体异常/空隙相关、在极区环形山、磁异常区、夜侧明暗界限等地点的静电放样（electrostatic lofting）；系统探测外大气层的痕量挥发物（如水、羟基、烃）；寻找地震事件引发氩-40和其他内部物质迅速释放的证据。

报告新提出了3个科学概念：

（9）月球挥发物循环。月球挥发物曾在2007报告中的多个科学概念中提及，近年来的一系列新发现表明，识别和表征月球挥发物的储藏（reservoir）并评估原始、月表和极区“水”循环之间的相互关系是月球科学中的高优先级问题。具体目标包括：确定月球火山产物形成的内生挥发物的组成和变化性；确定中纬度月表羟基和水的来源以及这些成分是如何迁移的；确定月球挥发物的来源。虽然其他科学概念中也涵盖了后面2个目标，但此处重点关注原始水的起源问题。

（10）月球起源。当前关于月球起源的最为重要的假说是月球形成于大型天体与原始地球的撞击，但是关于这一过程的细节仍不清楚，需要研究月球样本和改进数值模型。月球内部的地质活动早已基本停止，其深层内部包含着关于月球在吸积阶段及其刚刚结束时的初始组成的重要信息。通过月球样本，可研究月球形成那次撞击的时间和化学特征、原始月球盘以及那颗撞击月球的火星大小的天体。

（11）月球构造和地震活动。近年来获取的大量高分辨率月表图像推动了月球构造地貌研究的快速增长。相比于其他类型的构造断裂，月球上的叶状陡坡形成和/或下滑所需的应力最大。这类结构的成因部分源于晚期月球全球冷却和收缩造成的应力，但由于叶状陡坡的分布并不均匀，这意味着全球收缩并非其全部成因，有可能是收缩应力、潮汐力和轨道进动力共同作用的结果。由于这些驱动因素一直存在，因此叶状陡坡有可能仍处于地质活跃状态。目前相关研究旨在确定叶状陡坡是否可以解释浅源月震（或高频远震事件）。如果确定二者的关联性，将对月球科学研究和载人探索活动带来重要影响，地质活跃的陡坡将成为地震分析的目标区域，并且不能作为载人探索的着陆点。       （韩淋）