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嫦娥五號樣品光譜分析方面取得進(jìn)展

來源：中國科學(xué)院空間科學(xué)中心時間：2022-09-02 12:17:20 瀏覽：1254次

嫦娥五號任務(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，因此對大尺度遙感探測數(shù)據(jù)的解譯要格外慎重。準(zhǔn)確的物質(zhì)組成信息對行星地質(zhì)演化歷史的解譯十分關(guān)鍵，而遙測光譜技術(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，會對月表物質(zhì)的光學(xué)特性產(chǎn)生顯著影響。嫦娥五號采樣任務(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。

中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心太陽活動與空間天氣重點(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、斜長石)與玻璃球粒等，并利用顯微FTIR光譜儀測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，對挑選出的一些典型橄欖石、斜長石、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、中國科協(xié)青年人才托舉工程和空間中心“攀登計劃”等項(xiàng)目的支持。

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