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月球呂姆克地區微波輻射特性及月壤參數反演研究

時間：2025-12-10 10:29:16 來源：網絡整理編輯：焦點

核心提示

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呂姆克地區的克萊門汀 750nm光學影像

呂姆克地區的月壤厚度
（神秘的地球uux.cn報道）據EurekAlert!：嫦娥五號是中國首個在月球表面采樣并返回的衛星，其著陸位置初步定為月球正面風暴洋北部的呂姆呂姆克地區，該地區具有較長的克地沈陽什么地方有少婦上門服務（電話微信365-*2895）"火山歷史和復雜的地質組成。為進一步確定采樣點位置，區微研究者們對該區域展開了研究。波輻
研究相關的射特論文題目為：“Research on microwave radiation features and lunar regolith parameters inversion of the Rümker region(月球呂姆克地區微波輻射特性及月壤參數反演研究)”，近期發表于《中國科學：地球科學》中英文版，性及由中國科學院國家空間科學中心的參數王振占研究員擔任通訊作者撰寫。研究者基于月球微波探測儀數據對呂姆克地區的反演晝夜微波輻射特性進行了分析，并利用最小二乘法對該區域內的月球月壤研究月壤介電常數和厚度進行了反演和分析，最終給出了推薦的呂姆采樣區域和應該避開的區域。
嫦娥五號著陸區采樣點位置的克地選取問題需要綜合考慮多種因素, 如光照與通信條件、地形地質條件、區微沈陽什么地方有少婦上門服務（電話微信365-*2895）"月面熱物理特性和月壤成分、波輻厚度、射特密度特性等。在此之前，眾多專家學者分別針對不同的影響因素對該地區展開了研究，但關于月壤參數的研究較少。
月壤參數的反演主要基于4個頻率通道（3GHz、7.8GHz、19.35GHz和37GHz）的CELMS亮溫數據，由于不同頻率的穿透能力不同，故可得到不同月表深度下的輻射情況，這也是月壤厚度反演的理論基礎。亮溫同有效溫度（探測深度內的加權溫度）是直接相關的，在實際的工作中，由于缺乏實測的溫度數據，月表的溫度是由模擬亮溫計算而來。既然是模擬必然存在誤差，所以需要使用37GHz的晝夜亮溫對有效溫度進行修正。
模擬亮溫是由多層月壤的輻射傳輸模型計算而來，模型將月表劃分為月壤和月巖，月壤可進一步劃分為多層，月巖視為底層, 每層都假定為物質成分均勻且溫度恒定。通過計算每層能量的發射和反射情況來模擬月表的輻射情況。
介電常數和月壤厚度的反演主要依據最小二乘法，尋找一個最佳解使得模擬值和實測亮溫的差值平方和最小，月壤厚度的反演使用上一步介電常數反演的結果，最終研究區內的月壤厚度分布如圖2所示。
由圖2可知，研究區域的西北部具有最大的月壤厚度，大于6m，考慮著陸器的平穩著陸及鉆孔采樣的可行性問題，該區域可作為候選區。而呂姆克E地區的月壤較薄，建議避開。
另外，為了減小晝夜溫度對亮溫影響, 更多地突出月壤參數信息, 引入晝夜亮溫歸一化系數。該系數不僅可以顯示晝夜溫差，在一定程度還可以表示月壤的介電特性和厚度，所以可以對反演的結果起到驗證作用。
這一研究結果不僅從晝夜微波輻射特性、月壤介電特性和厚度等方面為嫦娥五號衛星的著陸和采樣點位置的選取提供參考，對于CELMS數據的深度挖掘和應用推廣也具有重要的科學意義。
更多詳情請閱原文：王雪影, 王振占, 姜景山, 張德海. 2021. 月球呂姆克地區微波輻射特性及月壤參數反演研究. 中國科學: 地球科學, 51(7): 1018–1027, doi:10.1360/SSTe-2020-0212 https://www.sciengine.com/publisher/scp/journal/SSTe/doi/10.1360/SSTe-2020-0212?slug=fulltext
Wang X, Wang Z, Jiang J, Zhang D. 2021. Research on microwave radiation features and lunar regolith parameters inversion of the Rümker region. Science China Earth Sciences, 64(6): 1005-1014, https://doi.org/10.1007/s11430-020-9739-2

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