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嫦娥四号完成第22月昼工作,最新科学成果揭示月球内部物质结构

原标题:嫦娥四号在第22个月完成了工作,最新的科学成果揭示了月球内部的物质结构 嫦娥四号着陆器和玉兔二号月球车分别于9月24日7: 30和9月23日23: 18…

原标题:嫦娥四号在第22个月完成了工作,最新的科学成果揭示了月球内部的物质结构

嫦娥四号着陆器和玉兔二号月球车分别于9月24日7: 30和9月23日23: 18完成了22月的日工作,并根据地面指令完成月夜模式设定,进入月夜睡眠。到目前为止,嫦娥四号已经在月球背面度过了630个地球日,累计行程547.17米。

基于21月全景相机拼接图像和DOM图像数据,月球车Yutu-2主要在22月行驶,先后探测到着陆点西北约1.3公里处的撞击坑和高反射率区域。

研究人员利用最近发表在国际期刊《自然天文学》上的全景相机环拍探测、红外成像光谱仪定标探测、月球雷达运行过程中的同步探测等数据,取得了许多科学成果。

科学小组对雷达探测数据进行了深入研究,获得了着陆区月壤和浅层构造的重要发现。根据低频雷达信号的特点,如图1所示,着陆区浅层结构自上而下分为三个基本单元,即强反射单元(单元1)、弱反射单元(单元2)和中反射单元(单元3)。结合区域地质的基本约束和大型撞击坑空之间的分布,地质解释结果如下:1单元(总厚度约130m)为多个撞击坑(包括芬森、阿尔德、冯卡门L、L \’等撞击坑)附近的溅射物堆积,底部为玄武岩砾石层;单元2(总厚度约110 m)为多次喷发的玄武岩层;单元3(厚度不小于200 m)从着陆区北部的莱布尼茨陨石坑溅射出来。高频雷达信号进一步给出了单元1上部的精细结构,如图2所示,其特征在于顶部有一层厚度为12m的月球土层,基本上不含大石块,其下是厚度为22m的条状溅射物,全部是来自芬森陨石坑的抛射物,总厚度为34m。

图1 测月雷达低频通道的探测剖面及解译结果

玉兔2号月球车搭载的月球雷达可以获取行驶路径下的地质剖面,揭示地下层状结构。由于月球雷达直接基于月球表面进行探测,其探测到的反射信号能量高、特征清晰,其探测效果远远优于距离月球表面100多公里的星载雷达。而且由于星载雷达的主频远高于5MHz,其分辨率优势也非常明显。月球雷达两个通道的主频分别为60MHz和50mHz,空之间的分辨率分别为10m和0.3m,探测深度分别约为50m和500m。高频通道用于探测月球浅层土壤及其下伏溅射物的高分辨率结构,低频通道用于探测深层溅射物、玄武岩等层状结构。

图2 测月雷达高频通道的探测剖面及解译结果

月球雷达获得的浅层结构剖面图表明,玉兔二号探测到的月球物质来自芬森陨石坑,而不是来自冯卡门陨石坑本身的充填玄武岩;同时,雷达剖面也揭示出降落区经历了多次冲击溅射堆积和多次玄武岩浆喷发充填。这些新发现对了解月球南极-艾肯盆地的演化具有重要意义,对后续探索和研究月球内部的物质组成和结构具有重要的指导作用。

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