文章(zhang)來(lai)源(yuan):中國航天科技集團有限公司(si) 發布時間(jian):2022-01-25
嫦娥(e)四號(hao)著陸器和“玉(yu)兔(tu)二號(hao)”月球車分(fen)別于1月20日21時10分(fen)和14時06分(fen)完成第26月晝(zhou)工(gong)(gong)作,按地面指令完成設(she)置,進入月夜休眠。截至目(mu)前(qian),嫦娥(e)四號(hao)著陸器和“玉(yu)兔(tu)二號(hao)”月球車已在月面工(gong)(gong)作749個地球日,累計行駛里程628.47米(mi)。

月球車巡視路徑圖
科研(yan)(yan)團隊根據嫦娥四(si)號(hao)任務(wu)獲取的第(di)一(yi)手數(shu)據,持續(xu)取得(de)科學成果(guo)(guo)。中國科學院(yuan)紫金(jin)山天文(wen)臺吳昀昭研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)員(yuan)團隊另辟蹊徑,將可見光(guang)(guang)(guang)近紅外光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)(VNIS)用于熱(re)輻射特性研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu),獲得(de)了(le)月球(qiu)在微(wei)尺度上(shang)的熱(re)輻射特性,并(bing)對光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)進行(xing)了(le)熱(re)校正,相(xiang)關成果(guo)(guo)發表在Geophysical Research Letters。吳昀昭研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)員(yuan)首次在嫦娥三號(hao)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)數(shu)據發現有(you)熱(re)輻射存(cun)在(Wu and Hapke, 2018)。嫦娥四(si)號(hao)第(di)一(yi)月晝光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)數(shu)據證實了(le)該發現,第(di)十(shi)月晝定點測(ce)量給出了(le)更多的觀測(ce)支持。圖1可見,2μm后光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)抬升(sheng)隨著太陽升(sheng)高而(er)逐漸加強,隨著太陽下沉而(er)逐漸降低(di)。該發現一(yi)方(fang)面有(you)助于正確解譯(yi)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)數(shu)據,另一(yi)方(fang)面拓展了(le)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)(pu)儀(yi)應(ying)用,不僅可用于研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)礦物,還可用于研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)月球(qiu)的熱(re)輻射。該研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)表明即便(bian)在2 μm且中緯度地區的礦物反演研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)也需要進行(xing)熱(re)校正。

圖1:第一月晝(a)、第二月晝(b)與第十月晝(c和d)光譜
即便純熱(re)輻射區,溫度(du)(du)與發射率的求解(jie)也是欠定(ding)方(fang)程,而中紅外(wai)既存在(zai)(zai)反射又存在(zai)(zai)熱(re)發射,溫度(du)(du)求解(jie)更為(wei)復雜(za)。研究發現,除了(le)物質成分(fen)外(wai),熱(re)輻射特性受微尺度(du)(du)粗糙(cao)度(du)(du)顯(xian)著影響(圖(tu)2)。除了(le)相(xiang)角,觀測與入射相(xiang)對方(fang)位角的影響非常明顯(xian)(圖(tu)3)。獲得了(le)嫦娥(e)四號(hao)月壤(rang)微尺度(du)(du)地(di)形雙向粗糙(cao)度(du)(du)斜率為(wei)22° - 24°。

圖2:反演與模擬的月表溫度。左右兩列分別是未使用與使用粗糙度模型

圖3:模擬和觀測的溫差(×與o分別表示未使用與使用粗糙度模型)與相對方位角的關系
過去(qu)對月(yue)表溫度(du)特(te)性(xing)的(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)主要是(shi)宏觀(guan)衛星遙感(gan)數據,波長上(shang)是(shi)熱(re)(re)紅外(wai)(wai)波段(duan)。本(ben)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)首次(ci)(ci)開(kai)展了微(wei)觀(guan)尺度(du)和短(duan)波方面的(de)月(yue)壤熱(re)(re)輻射(she)特(te)性(xing)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu),對于中紅外(wai)(wai)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)具有重要意義(yi)。本(ben)次(ci)(ci)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所用(yong)譜(pu)(pu)段(duan)存(cun)在(zai)太陽反射(she)與(yu)月(yue)球自身熱(re)(re)輻射(she)疊加,光(guang)(guang)譜(pu)(pu)解析及應用(yong)存(cun)在(zai)較(jiao)大困難,是(shi)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)相(xiang)對較(jiao)少(shao)的(de)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)區。而中紅外(wai)(wai)譜(pu)(pu)段(duan)非常(chang)有用(yong),水(shui)、OH、有機質、礦物在(zai)中紅外(wai)(wai)有判(pan)斷(duan)性(xing)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)特(te)征,是(shi)探測地(di)外(wai)(wai)生命物質的(de)關(guan)鍵譜(pu)(pu)段(duan)。
【責任編輯:李子紅】