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科研人员对玉兔二号光谱的光照作几许校对
2017-10-15
       缅甸东方汇:反射光谱是获取月球外表成分的最重要手法,可是影响光谱的要素许多。除月表的物质组成、物性和太空风化程度之外,还受勘探时的几许要素影响,包含入射角、发射角和相位角。因而,研讨光照几许要素的影响并进行校对,是精确反演月表物质组成、太空风化程度等的条件。通常是在试验室使用模仿月壤或阿波罗月球样品展开不同几许光照条件对光谱影响的研讨。可是,即使是选用实在阿波罗月壤样品,其外表也现已不是在月表时的原始状况,因而模仿条件下丈量的结果与实在月表可能有很大的差异。阿波罗计划之后,只要嫦娥三号和嫦娥四号成功软着陆于月表,而且别离携带了月球车(玉兔一、二号),对月壤进行了可见-近红外成像光谱仪的原位丈量。2019年1月3日,嫦娥四号降落在月球反面南极‐艾肯盆地的冯卡门碰击坑,并展开了巡视勘探(图1a),等待取得月球的深部物质组成。在嫦娥四号着陆后的第四个月昼,玉兔二号初次展开了不同光照几许条件下,月表原位光谱丈量试验(图1b)。

  中国科学院地质与地球物理研讨所研讨员林杨挺团队使用玉兔二号在第四月昼丈量的光谱,初次推导出掩盖可见光-近红外波段(470-945 nm, 5nm距离)的月表原位光度函数,并使用光度函数将光谱校对到规范观测视点(即光度校对),取得了更精确的月壤FeO含量和成熟度。

  因为着陆区的风化层露出时刻长达36亿年,月壤已被均匀地混合,这与玉兔二号拍照的全景图共同(图2),这一均匀外表为进行月球光度试验供给了一个绝佳的场所。试验选用月球车在中心旋转必定视点,并对周边月壤进行光谱丈量的方法来进行。实践丈量的区域直径小于5 m,能够认为是均一的外表,相位角掩盖规模39.6°-97.1°(图1b)。经过数据剖析发现,相函数与相位角之间具有非常好的相关性(图3a),而且随波长改变(图3b);从特定相角到30度相角的校对系数随波长的添加而减小(图3c);关于每个波长的反射率,相位角越大,校对到30度相位角的校对系数越大。

  使用推导出的光度函数将光谱校对到规范的几许视点(入射角30°,出射角0°,相位角3°),并使用校对后的光谱计算了月壤的FeO含量和光学成熟度(OMAT)。未经光度函数校对的反射率光谱,对很小区域内(直径<5 m)月壤FeO含量和OMAT的反演有明显的离散,FeO含量由9.0%到10.89%,OMAT值由0.11到0.18。作为比照,光度函数校对后的光谱,给出的FeO含量和OMAT值都适当共同,规范偏差别离从13.5% (FeO)和35.7% (OMAT) 降低到0.7%和7.1%,显示出反射光谱光度校对的重要性。该研讨所取得的原位光度函数可为月球勘探的可见光-近红外相机和光谱仪的校准、验证、比较和成分反演供给重要参阅。