科研人員對玉兔二號光譜的光照作幾何校正
反射光譜是獲取月球表面成分的最重要手段,但是影響光譜的因素很多。除月表的物質(zhì)組成、物性和太空風(fēng)化程度之外,還受探測時的幾何因素影響,包括入射角、發(fā)射角和相位角。因此,研究光照幾何因素的影響并進(jìn)行校正,是準(zhǔn)確反演月表物質(zhì)組成、太空風(fēng)化程度等的前提。 通常是在實驗室利用模擬月壤或阿波羅月球樣品開展不同幾何光照條件對光譜影響的研究。但是,即使是采用真實阿波羅月壤樣品,其表面也已經(jīng)不是在月表時的原始狀態(tài),因此模擬條件下測量的結(jié)果與真實月表可能有很大的差異。 阿波羅計劃之后,只有嫦娥三號和嫦娥四號成功軟著陸于月表,并且分別攜帶了月球車(玉兔一、二號),對月壤進(jìn)行了可見-近紅外成像光譜儀的原位測量。 2019年1月3日,嫦娥四號降落在月球背面南極‐艾肯盆地的馮卡門撞擊坑,并開展了巡視探測(圖1a),期待獲得月球的深部物質(zhì)組成。在嫦娥四號著陸后的第四個月晝,玉兔二號首次開展了不同光照幾何條件下,月表原位光譜測量實驗(圖1b)。 中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員林楊挺團隊利用玉兔二號在第四月晝測量的光譜,首次推導(dǎo)出覆蓋可見光-近紅外波段(470-945 nm, 5nm間隔)的月表原位光度函數(shù),并利用光度函數(shù)將光譜校正到標(biāo)準(zhǔn)觀測角度(即光度校正),獲得了更準(zhǔn)確的月壤FeO含量和成熟度。 由于著陸區(qū)的風(fēng)化層暴露時間長達(dá)36億年,月壤已被均勻地混合,這與玉兔二號拍攝的全景圖一致(圖2),這一均勻表面為進(jìn)行月球光度實驗提供了一個絕佳的場所。 |