图1将202项太阳系探测任务按照3个时间段(1990年及以前、1991–2015年、2016年及以后)统计了针对不同目标的太阳系探测任务数量。拥有多个探测目标的太阳系探测任务分别在各探测目标统计中计数,因此图1中显示的各探测目标任务项数合计大于实际任务项数。统计显示,在1990年以前,月球、火星、金星是太阳系探测任务的重点目标;在1991–2015年间,对火星和月球的探测仍是重点,小天体和矮行星探测备受关注;未来的太阳系探测任务仍重点关注火星和月球,同时兼顾小天体、巨行星系统、金星和水星探测。

表1显示了1963–2015年太阳系探测领域的年度论文数量变化情况,总体可以划分为1963–1990年和1991–2015年两个发展阶段,论文数量分别为1 394篇和17 374篇。

在第一个阶段,1970年代出现过两个论文数量高峰,结合太阳系探测的历史来看,这两个高峰应与当时美苏掀起的月球、火星和金星探测热潮密切相关,此阶段的探测活动多以实现突破为主,探测任务密集开展,但其科学回报较低,失败率很高。此后的1986年又出现一个小高峰,与1986年国际联合探测哈雷彗星密切相关。

进入1990年代后,论文数量快速上升,1991年论文数量首次超过200篇,至2008年则超过1 000篇,此后几年论文数量较为平稳地保持在每年1 000篇左右,反映出近年来太阳系探测领域蓬勃的发展势头。由于2015年的数据尚不完整,因此以1991–2014年的数据来计算,在此时间段太阳系探测领域论文数量的年均增长率为6.2%¹(¹ n年数据的增长率=[(本期/前n年)^{1/(n-1)}-1]×100%)。在这一历史阶段,欧洲、日本、中国、印度等国家/地区陆续进入太阳系探测领域,探测目标重点锁定在月球、小行星和火星,尽管该阶段的探测任务不如之前那样密集,但任务类型更为复杂,科学回报显著提高。

3.2.1 主要发文国家分析

论文和引文可以分别从研究规模和影响力水平两个角度反映研究水平的主要现状。表2分别展现了1963–1990年和1991–2015年太阳系探测领域论文数量最多的前10个国家及其引文数据,可以看出：美国无论是论文数量还是被引频次都遥遥领先其他国家;俄罗斯/苏联在论文数量和被引频次两方面的排名都有较大下滑;德国、法国、英国、意大利、日本、荷兰等国都是该领域一直表现优秀的国家,其中法国和德国的表现更为强劲;中国与其他国家相比,起步较晚,发展迅速,已经在论文数量上取得长足进步,但在引文表现方面仍有差距。

在高水平论文表现方面,1963–2015年太阳系探测领域全部论文中被基本科学指标(ESI)数据库收录的高被引论文共有69篇,图2展示出这些论文的国家分布情况。美国表现出在太阳系探测领域的绝对领先实力,法国、德国和英国也有强劲表现。中国参与发表2篇高水平论文,分别是2006年西北大学与国外机构合作发表的“Highly siderophile element composition of the Earth's primitive upper mantle: Constraints from new data on peridotite massifs and xenoliths”论文,对地球原始上地幔高亲铁元素组成进行分析,其中参考了“阿波罗-17”(Apollo 17)任务对月球Serenitatis撞击坑岩石的分析结果,该论文截至检索时已被引206次;2015年澳门科技大学与国外机构合作发表的“On the nucleus structure and activity of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko”论文,利用“罗塞塔”(Rosetta)彗星探测器上的成像系统对彗星67P的彗核结构进行分析,这篇论文由来自11个国家/地区的研究人员合作发表于《科学》杂志上,截至检索时已被引用16次。

3.2.2 国际合作态势分析

国际合作是太阳系探测领域的重要发展趋势,图3展示了太阳系探测领域论文总量前10位国家的自主研究论文数量和国际合作论文数量的比较情况,可以看出,美国、日本和中国所发表的论文以自主研究论文为主,而法国、德国、英国、荷兰、西班牙等国所发表的论文中,国际合作论文比例高达70 %以上。

图4展示了各国自主研究论文和国际合作论文的篇均被引频次及其与全部论文的篇均被引频次(世界平均水平)的比较情况。总体来看,各国国际合作论文的学术影响力都明显高于自主研究论文。美国是这些国家中唯一自主研究论文的篇均被引频次高于世界平均水平的国家,再次彰显美国的强劲研究实力。中国的国际合作论文的篇均被引频次尽管高于自主研究论文,但仍与世界平均水平有一定差距。

3.2.3 主要国际研究机构分析

表3和表4分别展示了1963–1990年和1991–2015年太阳系探测领域论文数量排名前10的科研机构以及中国科学院的相关统计数据。综合两个时间段的数据来看,美国科研机构表现极其强势,其次为德国和俄罗斯/苏联的科研机构。美国国家航空航天局、加州理工学院、加州大学是表现最突出的研究机构,此外约翰•霍普金斯大学、马普学会、亚利桑那大学、俄罗斯科学院都是太阳系探测领域表现亮眼的研究机构。

具体来看,1963–1990年间,美国科研机构一家独大,论文数量最多的前10家机构中有8家来自美国。与此同时,俄罗斯科学院在该领域的表现也相当活跃,发文排名第2,引文排名第4。中国科学院发表的5篇论文均是关于对阿波罗17号带回的月球岩石样品进行的相关研究。

在1991–2015年间,美国科研机构继续领跑。经历了国家解体、科研实力被削弱,俄罗斯科学院在这一时期的表现有所下滑,引文排名跌至第27位。欧洲空间局的发文排名进入前10,但引文排名还比较靠后。中国科学院在此阶段的发文和引文排名仍比较靠后。

需要说明的是,由于受语言特点和数据库收录范畴影响,俄罗斯等国及其研究机构的论文数量及其引文情况仅供参考。

3.2.4 中国研究机构分析

综合分析中国科研机构在1963–2015年的发文及引文情况,中国科学院国家天文台无论是在论文数量还是被引频次方面都处于领先地位。中国科学院上海天文台和中国地质大学(武汉)紧随其后,在论文数量和被引频次方面亦有不俗表现。中国科学院空间科学与应用中心论文数量排名第6,被引频次排名第2,表现亮眼。