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董治宝教授“深空探测时代的风沙地貌学”学术讲座

信息来源:发布者:时间:2020-06-29

2020年6月27日15:00-17:00,由山西大学、太原师范学院和晋中学院共同主办,特邀陕西师范大学副校长、博士生导师、知名风沙地貌专家董治宝教授在腾讯会议平台举行学术讲座。本次报告受到国内风沙学界同行的热烈关注,由来自中国科学院新疆生态与地理研究所、中国科学院西北生态环境与资源研究院、中国林业科学研究院荒漠化研究所、中国地质科学院水环境与地质研究所、兰州大学、南京大学、北京师范大学、南京师范大学、陕西师范大学、福建师范大学、安徽师范大学等30多家科研单位及高校、超过300名师生参加会议。学术讲座由晋中学院副校长、博士生导师刘勇教授和太原师范学院科研处处长马义娟主持。

董治宝教授从“为什么研究火星、火星的研究任务、风沙地貌研究的任务、我们已经做的工作”等四个方面详细解读了人类对火星探测和研究的历程,并在该过程中敏锐地捕捉到地外星球探测给风沙地貌学发展带来的机遇以及自己团队所做的相关工作。此外,董教授还跟大家分享了自己从事科研近30年来的一些感悟,鼓励年轻学者要勇于探索、甘于奉献科研事业。

首先,董教授为大家解读了人类为什么对火星保持了长期的好奇心。太阳系的八大行星按照物理性质的不同,可划分为类地行星和类木行星两大类。其中,地球和火星均为类地行星,且两者在直径、到太阳距离、大气压及气体组成、磁场、转动周期和轨道参数等方面表现出惊人的相似性。人类是生活在地球上的最高等生物,那么在地外星球上是否也存在生命、火星环境是否适合建立人类的第二个栖息地等问题一直是人们经常关注和讨论的话题。

接着,董教授介绍了火星探测研究历程和主要任务。火星探测先后经历了望远镜观测、轨道器探测和着陆器探测三个阶段。但是由于受到地球与火星距离遥远、进入火星轨道探测器减速等关键技术的制约,人类的火星探测器发射成功率仅50%。随着我国科技的进步和国力的增强,我们也要于2020年7月发射“天问一号”火星探测器,正式揭开我国火星探测的序幕。科学家进行火星探测的主要任务就是要查明火星表面是否具备生命生存的条件和环境、是否有生命活动的迹象,并最终回答是否存在地外生命和生命起源的问题。此外,火星探测器携带的各种有效载荷能够协助科学家完成对火星磁层、电离层、大气层的探测,对火星表面的物质组成与分布等地貌特征进行分析,对火星的内部结构和成分的研究,进而揭示火星的起源和演化问题。

然后,董教授介绍了在行星探测的背景下,风沙地貌学的研究任务。各种地貌类型是行星表面最直观、也是人类最早关注的地理要素之一。截至目前,已经探明在火星、金星、冥王星、土卫六、楚留莫夫-格拉希门克彗星等星体上均发现了风沙地貌过程及其形成地貌类型的存在。那么这些地外星球上风沙地貌有什么独特的发育环境,又是如何发展演化的,就需要风沙地貌学者给出解答。目前,虽然人类不能直接登陆这些星体,对风沙地貌进行观测研究。但是基于地貌学研究的形态相似则成因机制相似的原理,通过将地球与相应星体上的风沙地貌类型进行对比研究,则成为认识地外星球上风沙地貌发育演化的潜在途径。

董教授还介绍了其带领的课题组在类火星风沙地貌研究中取得的成果。他将其对风沙地貌的研究划分为三个“八年”。第一个八年为1996-2004年,在美国农业部访学时有幸结识行星风沙地貌学家Ronald Greeley教授,认识了火星上存在各种风沙地貌,并对该问题一直保持着好奇;第二个八年为2004-2012年,随着美国“勇气号”和“机遇号”火星车的成功发射,对火星风沙地貌的研究在国际上正如火如荼进行,这期间,他一直对火星风沙地貌进行着思考;第三个八年是2012年至今,随着国家自然科学基金重点项目“青藏高原及其邻近地区沙漠中的类火星风沙地貌研究”(41130533)的获批,他的团队正式开始了类火星风沙地貌研究。通过系统的研究,发现火星上的风沙地貌类型简单,个体规模较小,风积地貌主要分布于高纬,尤其是北极地区,而风蚀地貌主要分布于低纬赤道附近。此外,通过与柴达木盆地的类比研究,董教授认为火星风沙地貌呈现的空间分布与形态特征,可能受到沙源丰度的控制。该成果也受到《中国科学报》的关注,并进行了相关报道。下一步团队计划陆续出版《火星风沙地貌图》、《火星风沙地貌概论》、《火星风沙地貌图集》等专著。

最后,董教授结合自己近30年的科研经历,指出从事基础科学研究既要仰望星空,也要脚踏实地。我国在最近几十年应用技术取得了飞速发展,但基础研究仍然需要加强。

董治宝教授结合自己的科研经历,生动严谨、深入浅出的讲述了火星探测研究的历程和火星风沙地貌研究取得的成果。这次讲座是对我国即将开展的第一次火星探测器发射预热,作为本领域学术前沿,引领时代潮流,并从一个科学家的角度为纯科学和基础研究的呼吁。董教授的科研经历对青年学者的成长也具有一定的激励和指导意义。

这次云平台学术讲座的成功举办,也是推动信息时代我校科研交流新模式的有益探索。

黄土高原研究所

2020年6月29日