收藏本站
收藏 | 论文排版

月球表面撞击坑的雷达回波统计特征研究

蔡玉珍  法文哲  
【摘要】:月球两极永久阴影坑内是否存在水冰是月球探测的一个热点,而永久阴影坑内雷达回波异常是否由水冰引起也是月球科学中的一个持续二十多年的争论。美国探月卫星月球侦察轨道器(LRO)上搭载了S、X波段的微型合成孔径雷达(Mini-RF),为定量研究月球极区是否有水冰的存在提供了新的信息。Mini-RF的最新探测结果发现,月球两极地区一些典型年轻撞击坑的雷达圆极化比值CPR(circular polarization ratio)一般呈均匀分布,坑内坑外差异很小。但是也存在着一些永久阴影坑,其雷达回波统计呈现异常分布,坑内CPR的平均值偏高(0.7-1.0),而坑外CPR的均值偏低(0.2-0.4)。CPR在极地永久阴影坑内的分布异常,被解释为可能存在有水冰。月表的CPR与雷达入射角密切相关,随雷达入射角的增大而变大。撞击坑是月表显著的地形特征,撞击坑的坡度可引起月表雷达局部入射角的变化,进而影响CPR的统计特征。但是,在之前的CPR统计特征研究中,未考虑局部入射角对雷达CPR分布的影响。本研究首先由LRO激光高度计获取的月表高分辨率数字高程计算出月表的坡度,进而计算出月表的雷达局部入射角,分析撞击坑的坡度对雷达CPR统计特征的影响。以月球北极的碗状撞击坑Main L(81.2°N,22.7°E,直径14 km)为例,坑底的平均坡度约为5°,坑壁的平均坡度约为25°,雷达局部入射角的变化范围可达50°。对雷达图像的分析表明,面向雷达的坑壁局部入射角减小,雷达回波强度变大,CPR比值变小,背向雷达的坑壁局部入射角增大,雷达回波强度减小,CPR比值变大,由坡度所引起的CPR差异可达0.25。因此,在由雷达回波统计特性对水冰探测的研究中,必须考虑坡度的影响。进一步,我们分析了月球极区和赤道区域8个异常与非异常撞击坑,发现雷达回波强度和CPR的统计均呈现对数正态分布。对撞击坑坑壁、坑底CPR统计特征的分析表明,CPR与入射角之间不存在简单的对应关系,即入射角较小的坑壁的CPR值可大于入射角较大的坑底的CPR值。这表明,除了坡度之外,可能存在其他一些影响CPR统计特征的因素,譬如月表粗糙度、月壤介电特性,月表与月壤层的石块大小与分布等。目前,我们正在结合月表的其他观测数据,研究月球极区异常坑内CPR偏高的原因。

知网文化
【相似文献】
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 蔡玉珍;法文哲;;月球表面撞击坑的雷达回波统计特征研究[A];第十届全国月球科学与比较行星学陨石学与天体化学学术研讨会会议论文集[C];2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978