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嫦娥五號(hào)樣品光譜分析方面取得進(jìn)展
來源：中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)中心 時(shí)間：2022-09-02 12:17:20 瀏覽：1920次


嫦娥五號(hào)任務(wù)成功從月球正面返回了1.73 kg表面與鉆取樣品，其采樣區(qū)域比以往的Apollo及Luna任務(wù)的采樣區(qū)域都要年輕。目前已經(jīng)報(bào)道的樣品分析結(jié)果表明，著陸區(qū)的物質(zhì)組成是比較復(fù)雜的，因此對(duì)大尺度遙感探測(cè)數(shù)據(jù)的解譯要格外慎重。準(zhǔn)確的物質(zhì)組成信息對(duì)行星地質(zhì)演化歷史的解譯十分關(guān)鍵，而遙測(cè)光譜技術(shù)是目前獲取這些信息最有效的手段之一。

 月球土壤光譜圖

由于月球等地外樣品比較珍貴，以往的行星光譜學(xué)研究大多是基于地球礦物或模擬物開展的，科學(xué)家通過在地面實(shí)驗(yàn)室開展控制性實(shí)驗(yàn)測(cè)量，分析不同類型物質(zhì)的光譜特征變化規(guī)律，然后應(yīng)用到行星遙測(cè)數(shù)據(jù)的反演分析中。地球上的模擬物雖然豐富，但是真實(shí)月壤的很多性質(zhì)依然無法完美復(fù)制。尤其是發(fā)生于月表的太空風(fēng)化作用，會(huì)對(duì)月表物質(zhì)的光學(xué)特性產(chǎn)生顯著影響。嫦娥五號(hào)采樣任務(wù)的成功為利用真實(shí)月壤樣品開展光譜分析提供了重要機(jī)遇。

 

中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心太陽活動(dòng)與空間天氣重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員楊亞洲、研究員劉洋等從嫦娥五號(hào)返回的表層月壤樣品中挑選出了一些粒徑在200-500 μm之間的顆粒，其中包含了典型的月球礦物(橄欖石、輝石、斜長(zhǎng)石)與玻璃球粒等，并利用顯微FTIR光譜儀測(cè)量了這些顆粒的中紅外反射光譜。

 

除了礦物顆粒外，月壤中通常還含有豐富的玻璃質(zhì)物質(zhì)，這些玻璃物質(zhì)主要有撞擊與火山活動(dòng)兩種成因。該研究分析結(jié)果表明，這些玻璃大多屬于月海撞擊成因玻璃，但有少數(shù)可能具備火山成因。

 

該研究中，研究人員基于顯微紅外反射光譜，對(duì)挑選出的一些典型橄欖石、斜長(zhǎng)石、輝石及玻璃端元的光學(xué)常數(shù)進(jìn)行了反演，這些結(jié)果將對(duì)現(xiàn)有的或?qū)淼脑虑蚣捌渌⌒行堑墓庾V分析產(chǎn)生很大幫助。

 

目前相關(guān)研究成果已發(fā)表在Journal of Geophysical Research: Planets上。研究工作得到了中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(B類)、國(guó)家自然科學(xué)基金、民用航空航天技術(shù)預(yù)研項(xiàng)目、中國(guó)科協(xié)青年人才托舉工程和空間中心“攀登計(jì)劃”等項(xiàng)目的支持。


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