在国家自然科学基金项目（批准号：42325406、42204178）等资助下，中国科学院地质与地球物理研究所行星科学团队联合北京大学物理学院天文学团队，通过大规模谱元数值模拟与三维简正模耦合微扰理论的联合分析，首次定量揭示了月壳厚度（而非地形起伏）是主导月球放大分赫兹引力波信号的关键因素。相关成果以 “Thick Lunar Crust Amplifies Deci-Hertz Gravitational-Wave Signal”为题，于2026年7月9日在线发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）杂志，论文链接为：https://doi.org/10.1103/d9jf-gxk5 。

　　地基激光干涉仪（如LIGO、Virgo、KAGRA）已实现高频引力波的精准探测，天基激光干涉仪（如LISA、太极、天琴）正在向毫赫兹频段进军，而分赫兹（0.1 Hz）频段仍是观测盲区，这使得对中等质量黑洞并合、超大质量黑洞种子形成及致密双星旋近等关键天文事件的理解不足。月球是一个天然的引力波放大器，其本征频率恰好可覆盖分赫兹频段；此外，月球不受人类活动、大气和海洋等环境干扰，背景噪声远低于地球，对引力波探测非常有利。然而，月球并非一个理想的均匀弹性体，其月表高差达数十公里、月壳厚度起伏不均，要把月球真正用作引力波天线，必须首先回答：当引力波经过时，月球真实地形和内部结构如何调制引力波？哪里布设探测器最为有利？

　　针对上述问题，研究团队建立了大规模谱元法月球引力波响应模拟方法，实现了天体引力波响应的纯数值仿真，并在此基础上，构建了首个高精度月球引力波响应模型，充分考虑了月壳厚度横向变化与表面地形剧烈起伏带来的影响（图1），突破了传统方法长期以来无法准确评估天体引力波响应的技术瓶颈。结果表明，月壳厚度是控制引力波放大倍数的主导因素（图2），厚月壳高地呈现系统性的引力波放大效应，分赫兹频段的放大倍数甚至可达数十倍（图2）。该研究颠覆了以往依据地形选址的认知直觉，揭示未来月基引力波探测器选址应以月壳厚度为首要依据。

图1 (a) GRAIL 月壳厚度模型，黑线为本研究采用的大圆剖面，黄色三角为阿波罗月震仪位置，红色与白色五角星分别为嫦娥七号和 FSS 候选着陆点；(b) 月壳厚度等值线(球谐展开的低阶次)显示远月面高地厚壳与 SPA 盆地薄壳的强烈反差；(c) 沿剖面的月壳横切面视图——厚壳（紫蓝色）集中于远月面，薄壳(橙红色)集中于近月面与 SPA 盆地一侧

图2 波场快照与引力波在月球的放大效应. (a) 无地形对照模型、(b) 含真实地形与月壳厚度变化模型在t = 200 s时刻波场快照；(c)(d)为t = 2000 s 时刻的快照；(e) 沿剖面的能量放大率(红线)与月壳厚度(黑线)高度正相关；(f) 经度–频率放大率图，在 0.1 Hz 附近的窄频带内出现显著放大