中国科学院上海技术物理研究所牵头的研究团队，通过整合嫦娥六号任务带回的月球背面样本数据，结合高精度遥感光谱成像技术，成功构建出全球首套融合月球背面实地真值的高精度月球全球主要氧化物含量分布图。这项突破性成果以《Refined lunar global chemistry mapping using farside ground truth information gathered by Chang’e-6》为题，登上国际权威期刊《自然-传感》创刊第三期封面，标志着我国在月球科学研究领域取得重要进展。
月球表面化学成分的全球分布特征，是解析月球内部结构、岩浆演化及地质历史的关键线索。然而，受限于技术条件，此前全球月球化学制图主要依赖月球正面采样数据，导致占月球表面积49%的背面长期处于"数据盲区"。特别是南极-艾特肯盆地——这个直径约2500公里的月球最大撞击坑，其深部物质组成与演化过程始终缺乏精准的定量数据支撑，成为制约月球科学认知的重要瓶颈。
2024年，嫦娥六号探测器从南极-艾特肯盆地采集的1935.3克月壤样本，为破解这一难题提供了关键突破口。研究团队创新性地采用"AI+遥感"技术路线，将月背样本的实地测量数据与月球轨道高分辨率光谱成像数据深度融合，开发出基于残差卷积神经网络（Res-CNN）的反演模型。通过模型微调策略，该技术成功克服了传统方法在复杂地形下的过拟合问题，在样本量有限的情况下，实现了光谱数据与元素含量的非线性关系精准捕捉，将全球氧化物反演精度提升至前所未有的水平。
基于这项新技术，科研人员首次完整绘制出铁、钛、铝、镁、钙、硅六大主量元素氧化物及镁指数（Mg#）的全球分布图。地图清晰呈现了月海、高地与南极-艾特肯盆地三大地球化学区的元素分布差异：月背高地中镁质斜长岩的出露比例显著高于正面，这一发现为月球岩浆洋结晶分化的不对称性假说提供了直接证据。特别值得注意的是，镁指数分布图直观展示了月球正背面的化学不对称性，为理解月球早期演化提供了新的视角。
这项成果不仅深化了对月球壳幔结构、撞击盆地演化等基础科学问题的认知，更为未来月球探测任务提供了重要参考。高精度的化学成分分布图可辅助规划着陆点选址，指导月球资源勘探，甚至为建立月球基地的选址提供数据支持。研究团队表示，随着更多月背样本的返回分析，结合不断优化的AI反演技术，人类对月球的认知将进入全新阶段，为深空探测积累宝贵经验。
