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行星環境科學
行星環境科學主要研究天體表面環境特征及變化規律、空間—天體表面相互作用過程及天體表面環境演化歷史等,涉及空間物理學、物理學、化學、天文學、大氣科學和地質學等學科門類。行星環境科學是地球環境科學在空間上的擴展,但也區別于有生命活動參與的地球環境科學。研究對象包括太陽系內行星及其衛星、小行星和彗星。在科學層面,行星環境科學所關注的內容涉及行星近表層空間的輻射及其與固體表面作用過程、溫度、熱流、微隕石轟擊、氧逸度、表土物質等要素的特征、相互作用過程及演變規律等。在應用層面,行星環境科學研究可為行星無人與載人探測活動、行星基地建設、行星資源開發利用、行星宜居性、行星際移民等人類可持續發展戰略提供科學保障。
行星資源學
行星資源學主要研究地外天體自然資源分布、勘查及開發利用等。針對月球、類地行星、小行星、彗星等地外天體上可供人類利用的資源,開展地外資源勘查和評價,查明資源類型、特征、儲量、分布規律與成因,研發地外資源提取和利用技術,并進行資源開發的工程地質評估與資源利用經濟有效性評估等是行星資源學重點關注的研究主題。按照行星資源的屬性,可劃分為行星礦產資源、行星能源資源、行星氣候資源、行星水資源、行星土地資源等。研究內容通常包括:①行星資源地質特征研究。通過遙感探測、就位探測和樣品返回分析等方法對地外資源進行勘查,獲得其類型、賦存狀態、儲量、成因和分布規律等地質特征信息。②行星資源評價。對行星資源的質量、品位、開發技術條件、工程實施難度、經濟價值等進行綜合評判。③行星資源開發利用技術。基于地球資源的開發利用技術,結合地外天體特殊環境及資源分布特征,研發可用于行星資源勘查、提取、處理、運輸、加工、生產、循環利用等的先進技術。
天體生物學
天體生物學主要研究地球和太陽系各層次天體中生命起源和演化,并探索生命在宇宙中潛在分布和其未來發展趨勢等,涉及天文學、地質學、生命科學等多個學科門類。研究主題涵蓋地球生命的起源和早期演化、尋找并研究地外宜居星球(環境)和潛在生命形式、生命與環境協同演化、人為構建宜居環境等。為解決生命如何起源和演化、地外天體中是否存在生命、地球和地外生命的未來如何發展等重大科學問題,天體生物學逐步形成了地球生命非生物起源、太空中有機物起源、水-巖-碳相互作用、行星宜居性、生物標志物、生命在極端環境下潛在適應力等多個研究方向,對探索生命的起源及演化具有重要指示意義。