嫦娥三号着陆区月表辐射特性测算

月球表面辐射特性研究是月球探索的一个重要领域,对于勘测月球表面形态及进行资源勘探等具有重要意义,但是目前在月球表面直接进行近距离测量的数据非常少.本文建立了基于嫦娥三号着陆器地形地貌相机和缓释电机在轨遥测数据研究月球表面辐射特性的方法,初步测算得到嫦娥三号着陆区月球表面的太阳辐射光谱反射率为0.105,发射率为0.866.所得结果能够为进一步空间探测任务提供原始测算数据,以降低设计难度及提高探测能力.

基于LRO Diviner数据的月球虹湾地区表面亮温时空分布

Diviner在7年多的运行时间内,共获得了超过3.3×1011个辐射亮度测量值.这些数据除了具有的推扫性、条带性和少量的"坏点线"与"故障"等特征外,在一个月球日内呈现白天正午前后和整个夜晚亮温值变化幅度相对均匀,上下午尤其是日出和日落前后亮温值变化剧烈的规律.利用昼夜分段亮温拟合模型,结合数值模拟、奇异值剔除、分段拟合和纬向校正等方法获得了虹湾地区6个时刻的高分辨率和高覆盖度的亮温分布.结果表明,白天的亮温与太阳辐射通量值计算的温度值相接近,敏感于地形起伏、物质混合和通道光度计特性等因素,最高和最低亮温分别出现在朝向赤道方向的山坡和落差最大的撞击坑中心位置;夜晚的亮温敏感于视场内物质的热物理属性差异,变化幅度由上半夜的相对剧烈逐渐过渡到下半夜的趋于均匀.文章揭示了月表热能量交换规律,解释了复杂和异常月表热红外环境的本质,提供了一个关于无大气星体的风化层如何存储热红外辐射能量以及与空间环境进行能量交换的新视角.

基于LRO卫星Diviner热红外发射率的尺度问题研究

尺度问题作为对地观测的主要挑战和遥感科学的核心问题,一直以来备受关注.国内外学者对这一问题进行了大量的基础理论研究和科学验证工作,探讨和解决了许多与遥感尺度相关的核心问题.当然,在遥感探测内容中,发射率和温度遥感中也存在明显的尺度问题.以往混合像元发射率尺度问题的研究往往集中于地球表面,幸运的是,月球为我们研究这一问题提供了绝佳的对象.同时,伴随着Diviner热辐射探测器月表测量数据的不断更新,混合像元中发射率尺度问题的具体研究及其定量描述逐渐变为可能.本文以月表Diviner热红外测量数据为基础,在充分研究和分析Diviner数据特征和发射率计算方法的前提下,以不同尺度下的Apollo 15登月区或者登月点热红外发射率为研究对象,依据混合像元发射率定义,分析和研究了混合像元中发射率的尺度转换和尺度效应两个问题,从发射率数值角度出发讨论和验证了尺度变换和尺度效应的一般规律,并给出定量描述,希望能够为尺度变换和尺度效应等问题的研究提供理论支持和实验依据.

基于嫦娥二号微波辐射计数据月球中低纬度亮温异常区地质分析研究

月球表面的微波辐射亮度温度与月表地质结构和月表物质的物理化学特性相关。为了对月球亮温分布异常区域进行地质分析,文章首先计算嫦娥亮温数据的时角,采用克里金插值的方法得到了不同频率不同时刻中低纬度的微波亮温图。结合奇异值分解(SVD)模型分析了月表亮温变化异常,结果表明风暴洋位置和靠近月海东北部的高地区域等存在亮温变化异常,月海区域(除风暴洋外)为3 GHz和37 GHz两个场的总体相关区域。通过对月球火山分布地区的区域亮温变化进行分析,发现这热异常可能是由于月球火山活动造成的。

月球磁异常区的光学特性探讨

月球无全球性磁场,在某些大型撞击坑的对峙区域存在较强的磁场强度。这些磁场异常区域往往与光学异常区域呈地理相关,推断与磁异常诱发的微磁层弱化空间风化效应有关。嫦娥一号卫星携带的干涉成像光谱仪获取了月球表面可见光-近红外波长范围内32个波段的光谱,为研究月球空间风化效应提供了一个可能物理量——月表反射率。通过对几个常见磁异常结构磁场内外区域的平均光谱对比发现,磁场内区域反射率一般高于磁场外区域。这一结果对月球表面空间风化效应的研究产生了新的推动。

21世纪月球表面太阳光波的转换与传输

介绍了月球上的资源和能源 ,并以此来讨论月球表面太阳光波的转换与传输 ,即将其阳光转换为微波 ,以窄波束定向向地面辐射 ,用地面系统接收 ,直接输出供给用户 。

猴子岩水轮发电机组碳刷温度异常分析及处理

要从根本解决碳刷温度异常问题,应从3个方面出发。一是提升集电环加工精度,目前技术要求提高精度并不困难,主要在工艺流程实施的过程中严格把关。二是改进碳刷材料,满足导电要求的前提下,试验研究碳刷硬度及耐磨程度。三是收集各类机组运行中碳刷温度情况及相应的碳刷压紧力,找到合适的刷握恒力卷簧力度,让碳刷与集电环之间的压力始终保持在最佳值。

基于嫦娥一号卫星微波辐射计数据的月球Cabeus撞击坑水冰含量研究

月球极地水冰存在与否、存在形式和存在数量等科学问题,是当前月球科学研究的重要目标之一.2009年10月9日,美国半人马座火箭和卫星相继撞击月球南极Cabeus撞击坑,证实了月球极地水冰的存在,但对其含量、分布范围等的研究还有争议.极地水冰的存在会改变极地月壤的介电常数,而微波辐射计是获取介质介电常数的最有效的工具.因此,根据37GHz频率条件下的月壤被动微波辐射传输数值模拟结果,改进月壤辐射传输模型.对比分析了Odelevsky模型、Wagner和Landau-Lifshitz模型、Clausius模型等8个常用的混合介电常数计算模型,表明Lichtenecker模型与改进的Dobson模型得到的介电常数值相差最大,折射模型得到的结果偏大,Odelevsky模型、强起伏定理与Wagner和Landau-Lifshitz模型、Clausius模型、Bruggeman-Hanai模型得到的结果非常接近.基于Odelevsky模型和改进的月壤辐射传输模拟,建立了月壤体积含冰量与微波辐射亮温的关系.并根据嫦娥一号卫星获取的相应的微波辐射计数据,进行了Cabeus撞击坑水冰含量反演研究.结果表明,改进的辐射传输模型适用于高频条件下的一层月壤辐射传输模拟;月球南极Cabeus撞击坑地区月壤微波辐射亮温为69.93K(37GHz),相应的体积含冰量约为2.8%.