月表微波辐射对月壤厚度及其物理温度廓线的反演

以中国"嫦娥"1号(CE-1)卫星多通道微波辐射计对月球辐射亮度温度测量数据,选取月球两极、赤道与沿经度150°W作为目标区域,结合月表面地形的数字高程模型(DEM),讨论环形山月球表面(特别是光照度低的两极区域)微波辐射亮度温度的分布。由昼夜温度变化产生的月壤物理温度分布廓线的三层辐射传输理论模型为基础,结合阿波罗登月点月壤厚度测量数据,用CE-1多通道微波辐射观测数据反演与讨论了目标区域的月壤层物理温度廓线及其月壤层厚度。     

嫦娥一号落月完成四大任务

3月1日16时13分10秒,嫦娥一号卫星准确落于月球东经52．36度、南纬150度的预定撞击点。原定寿命为一年的嫦娥一号．经历了长达494天的太空漫游后。出色完成全部任务：第一,获得了月球0度到南北纬70度之间的全月面图。此外,还完成了原先预定的任务之外的南北极70度到90度之间的月面图。第二。测定了月球表面的多种元素分布以及所含的矿物。第三,完成了研究月球内层土壤各个地方的厚度。以此估算月壤中氦-3的资源量和分布特征。第四．完成了月球环境探测．了解了月球表面以及空间的数据。目前,航天科学家们正在分析嫦娥一号传回的数据。     

嫦娥三号将于今年下半年发射

中国探月工程二期"落"月的最关键一步——嫦娥三号发射任务定于2013年下半年进行,到时中国将实现对地外天体的首次软着陆探测。嫦娥三号将是中国发射的第一个地外软着陆探测器和巡视器(月球车),也是阿波罗计划结束后重返月球的第一个软着陆探测器。全国政协委员,嫦娥二号、嫦娥三号总指挥、总设计师顾问叶培建介绍,嫦娥三号探测器将突破月球软     

刊首语

2020年12月17日,嫦娥五号返回器携带1731克月球样品顺利返回地球,实现了"绕、落、回"三步走规划圆满收官,我国成为世界第3个能在月球采样返回地球的国家.嫦娥五号任务创造了五项中国首次:一是地外天体的采样与封装,二是地外天体上的点火起飞,三是月球轨道无人交会对接和样品转移,四是携带月球样品以近第二宇宙速度再入返回...     

嫦娥三号测月雷达第一通道数据处理与分析

测月雷达是嫦娥三号月球巡视器搭载的重要科学载荷之一, 用以实现月表之下100 m之内的穿透成像。该文介绍了测月雷达的系统组成与工作原理, 对获取到的月球科学数据进行了详细分析。在此基础上研究了有针对性的数据处理方法, 并给出第1通道数据的初步处理结果。从处理结果中可知, 测月雷达有效信号深度达到100m以上, 在大约40 m深处有雷达反射异常, 初步分析为嫦娥三号着陆区月表之下两套地层的分界线。      

西安光机所研制的光学设备能获取月球表面三维立体图像

2007年10月24日，标志着我国航天事业第3个里程碑的探月工程，成功发射了“嫦娥一号”绕月探测卫星。由中科院西安光机所承担研制的CCD立体相机和干涉成像光谱仪随“嫦娥一号”卫星顺利发射升空，并在卫星进入月球轨道后展开获取月球表面三维立体图像及分析月球表面元素及物质类型的含量和分布等2项重大科学探测任务。     

嫦娥四号着陆点原位高光谱的太空风化研究

月球表面没有大气层的保护，岩石矿物长期在太空风化的作用下，逐渐演化为月壤。太空风化过程是月壤产生、成熟的过程，由于物质形态结构的改变，导致月表光谱特征产生变化。因而，作为风化产物的月壤的光谱特性，包含了月表的太空风化信息。月壤成熟度，是描述太空风化程度的重要指标，利用高光谱遥感数据进行亚微观铁（SMFe）的反演进而获取月壤成熟度，是目前研究月表太空风化的主要手段。原位探测数据，由于没有受到其他因素的干扰，获得的反演结果相对更加准确、可靠。我国嫦娥四号(CE-4)玉兔二号巡视器搭载了能直接获取月表原位高光谱数据（450~2395 nm）的科学载荷红外成像光谱仪，为研究月表的太空风化提供了很好的机会。选取了CE-4卫星着陆器登陆点附近的两处光谱数据，采用Hapke模型和光谱角匹配法对CE-4卫星登陆点附近月壤的SMFe进行了反演。根据Morris模型和FeO含量进一步反演CE-4卫星登陆点附近月壤的成熟度。结果表明，该处月壤成熟度为11.5，较大概率为不成熟月壤。     

人民日报：“嫦娥二号”远探深空3个月抵达目的地

【人民日报6月10日报道】6月9日，嫦娥二号卫星在圆满完成各项探测任务后飞离月球，奔向距地球150万千米的深空进行探测。6月9日下午，嫦娥二号卫星正式飞离月球。其目的地是距离地球150万千米以外的遥远深空。嫦娥二号将实现世界上首次由月球飞往如此遥远深空的星际飞行，对中国航天而言，     

陈求发披露探月工程二期在科技方面将实现四个第一

日前,中国探月工程领导小组组长陈求发在接受记者采访时表示,对探月一期工程的备份星进行技术改进的嫦娥二号卫星．将作为探月工程二期的先导星。用于试验验证二期工程轨道、测控和软着陆等五个方面的关键技术。降低探月工程二期的技术风险。嫦娥二号卫星搭载的CCD相机分辨率由120米提高到10米,深化月球科学探测。     

创造中的中国月球车

中国科学院院士、中国月球探测首席科学家欧阳自远曾经在2007年表示，中国已完全具备开展月球探测的能力，并计划在13年内实现不载人月球探测计划，自主研制的“嫦娥二号”卫星将于2010年发射升空。根据计划，2012年前后发射一个月球着陆器和月球车，对月球表面进行探测。其中，月球着陆器可以对月球表面进行月壤分析，月球车可以在距离着陆器5公里直径的范围内进行巡视探测。在2006年10月31日开幕的第六届中国国际航空航天博览会（珠海航展）上，中国月球车首次现身。在实验室里，这个重要角色的学名是“月球探测远程控制机器人”。     

基于深度学习的探月雷达对月面浅表层不规则形状介质预测

在月壤中掩埋的岩块几何形状和电性特征分布具有显著的不确定性，探月雷达(LPR)获得的回波信号的特征复杂，无法有效地对月壤内部结构进行精确的几何成像。该文提出一种基于主成分分析降维的深度学习数据处理方法，用于复杂月表以下岩石分布结构的快速数字化成像，可以直接建立回波信号特征与月岩几何拓扑的关联关系。首先基于Apollo探月任务返回的月岩样品照片，利用边缘检测等图像处理方法提取月岩介质的几何轮廓，构建含有月岩块体的地层模型；针对信息冗余的时域回波信号，采用主成分分析法对高维空间的回波数据进行降维处理，然后利用基于均方根传递(RMSprop)的反向传播算法构建针对月岩介质上表面轮廓和位置的拟合预测模型。仿真结果表明，对于掩埋的具有复杂几何特征和高介电常数的单月岩块地层结构，深度学习R-square确定系数可达到0.93，月岩上表面轮廓和位置预测结果与真实模型重合度较高；同时也对复杂多月岩随机分布模型进行了探索性神经网络几何重建建模和验证。此工作为后续地质科学领域开展基于数据驱动模型的地层成像相关研究提供了初步的参考。     

微波辐射计对月面特征参数的遥感理论模拟

根据现有的多通道被动辐射计技术，讨论微波辐射遥感月壤月岩特征参数的几个问题。由半空间非均匀温度、介电廓线分布的耗散介质的月壤模型与WKB方法，计算了月壤的多通道微波辐射传输的权重函数与相应的穿透深度。提出模拟多层月壤月岩的多层密集粒子介质辐射传输的一种建模，在各有关参数条件下计算了各通道的多层月壤月岩辐射亮度温度。并以此结果为理论观测，讨论了月壤厚度等参数反演可予以实施的方法。     

Analysis of the possibilities to determine lunar soil characteristics with the help of bistatic radar

An opportunity of determining the lunar soil characteristics via bistatic radar involving high-power ground-based transmitters operating in meter and decameter wave ranges and receivers located aboard Moon satellite is analyzed. Direct and inverse problems concerning stratified soil sounding to a large depth, as well as algorithms for determining the regolith layer thickness, permittivity, radio wave absorption, and regolith and bedrock densities, are examined.     

月球表面原位光谱探测技术研究与应用（特约）

探测月球与行星表面物质化学成分是了解其起源及演化历史的关键，而光谱探测技术则是物质成分识别与定量反演研究的重要手段。原位（In-Situ）光谱探测有别于空间探测中的环绕器遥感及采样返回探测，是指在目标现场进行的近距离光谱探测。我国“嫦娥三号”任务科学研究与资源勘查，需要开展月球表面原位光谱探测技术研究，突破凝视型时序扫描的新型声光光谱探测关键技术，研发适应表面恶劣环境的高性能、轻小型、高可靠仪器，在国际上率先实现月球表面光谱原位探测及分析。论文结合以“嫦娥三号、四号”为典型应用的红外成像光谱仪，介绍据此发展起来的月球表面原位光谱探测技术，包括探测机制、工作模式及仪器的功能、性能与应用；最后，也简要介绍了即将应用的“嫦娥五号”月球矿物光谱分析仪。     

Luna-Glob project: Radio sounding of the lunar soil

The dielectric parameters of the lunar soil that has been obtained in the study of the available samples are presented. A method for the radio sounding of the lunar soil from a spacecraft orbit is proposed. The main parameters of the radar for the space experiments in the framework of the Luna-Glob project are presented.     

探月卫星同波束干涉测量技术应用研究

探月工程嫦娥4号中继星任务同时搭载月球轨道微卫星,受地面测控资源分配限制,微卫星的轨道测量由地基S/X频段统一测控(TT&C)系统天线(USB)保障。该文通过分析地月转移轨道段中继星、微卫星相对于跟踪测站的几何构型,依托深空干涉测量系统设计实现对微卫星、中继星的同波束干涉测量(SBI)跟踪;发挥中继星测控资源丰富、轨道精度高的优势,获取了微卫星优于1 ns的测角观测量;并应用于微卫星短弧定轨,统计分析表明定轨精度由2 km提升至优于1 km、预报精度由6 km提升至2 km,为微卫星轨道机动后的快速高精度轨道确定与预报提供了有力支撑。     

The Apollo lunar sounder radar system

The objectives of the Apollo 17 Lunar Sounder Experiment (ALSE) were to detect subsurface geologic structures, to generate a continuous lunar profile, and to image the moon a radar wavelengths. The first objective is generally impossible on Earth, but is possible on the moon because of the very low EM attenuation found in lunar rocks. A three-wavelength synthetic-aperture radar (SAR) operating at 60 m, 20 m, and 2 m (5, 15, and 150 MHz) was designed to attain these objectives. The design choices reflected a balance of scientific requirements versus Apollo mission and hard-ware constraints. The most difficult choice was that of wavelength, since longer wavelengths have the potential for deeper subsurface penetration at the expense of depth resolution. Shorter wavelengths enhance the ability to generate surface images and accurate profiles. The sounding requirement led to a system requirement for large dynamic range and precise sidelobe control. The radar data from the lunar mission were recorded on photographic film in a conventional SAR format, and were returned to Earth for processing. A combination of optical and digital processing and exploitation techniques was applied to the scientific interpretation of the data. Some preliminary results from the lunar mission have been obtained. The system design and data exploitation techniques developed in support of the ALSE experiment show considerable promise for eventual application to earth-resource survey radar systems.