作者:平劲松等 来源:《科学通报》 发布时间:2009-11-10 13:38:03
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利用嫦娥一号观测数据发现月面地貌特征

利用嫦娥一号CLTM-s01模型得到的0.0625o×0.0625o月球地形图. 左边是月球背面,中央经度为180oE,右边是月球正面,中央经度为0oE,均为兰伯特方位角等距离(Lambert Azimuthal Equal-Area)投影. 嫦娥一号激光测高数据新揭示的月球地形特征以黑色实线圆圈表示. 位于月球背面的撞击盆地菲兹杰拉德-杰克逊 (25oN, 191oE),撞击坑吴刚 (13oN, 189oE),位于月球正面的火山沉积高地玉兔(14oN, 308oE).
 
包括中国科学院上海天文台和合作单位,利用“嫦娥”一号绕月探测器获得的科学数据开展科学应用研究,在月球测地学和探测器测轨技术领域方面取得了突破进展。利用激光测高数据,上海天文台博士生导师、“嫦娥”一号绕月探测器VLBI测轨分系统主任设计师平劲松研究员带领博士生黄倩等人在得到月球三维地形基础上,证认了月球表面的古老地貌特征,如撞击盆地和火成沉积山脉等;与合作者一道,还揭示了月球南极盆地是最大的质量瘤区域,提出月球亚平宁山脉的断裂构造假说,对于研究月球起源演化有着重要的意义。基于上述结果,上海天文台的专家联合《中国科学》,共同在《中国科学G 物理学 力学 天文学》2009年第39卷第10期,组织了题为“嫦娥”一号揭开中国深空探测的科学专题系列文章。并且在《科学通报》2009年总第54卷第20期3166-3169页上发表了题为“嫦娥一号探测器发现月球正面玉兔火山”的科学文章(http://219.238.6.200/article?code=972009-1153&jccode=97),同步介绍了这些新的发现和进展。
 
月球的表面地形、物质成分和月壳厚度的分布均具有明显的二分性,对月球二分性以及盆地、质量瘤、陨石撞击坑、火山地貌特征的研究, 是通向揭示月球演化历史大门的必由之路。上海天文台的研究者们利用2008年公布的“嫦娥”一号探测器高精度月球地形模型CLTM-s01,通过比较行星学的分析方法,成功地发现了月球背面的撞击盆地、撞击坑和正面的火成沉积山脉。它们分别是位于背面的类撞击盆地Sternfeld-Lewis(斯特恩费尔-路易斯),撞击盆地Fitzgerald-Jackson(菲兹杰拉德-杰克逊),撞击坑Wugang(吴刚)和正面的2.8公里高的Yutu(玉兔) 火山,对中等尺度撞击盆地进行了分析和证认,并划分了等级。地质大学的研究者基于布格重力异常搜寻确认了月球南极盆地是太阳系类地行星中最大的质量瘤。通过类比月面亚平宁山脉和地球的喜玛拉雅山脉的地形、重力、内部构造,提出在月球的亚平宁山脉地下岩石层存在大的断裂带的假说,改变了早先关于月壳内部没有横向运动的认识。另外,我国天文学家创新地把VLBI测量平台用于探测器关键轨道段监测应用,前瞻地开展了开环多普勒测量技术研发和验证试验,积极地参与了日本“月球女神”探测器的同波束VLBI技术观测任务,这些工作对于我国未来深空探测器测量技术有借鉴意义,研究结果对研究月球的地貌特征和盆地演化奠定了基础。该研究得到了我国月球和火星探测计划、科学院百人计划、国家自然科学基金、中国科学院重要方向项目、以及863科技计划项目的支持。(来源:中科院上海天文台)
 
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