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『科技领航人』玉兔二号的月球穿透雷达（LPR）喜获佳绩


2019年1月3日 ， 中国国家航天局（CNSA）实现了人类第一：成功地将登月器放置在月球的远端（月球背面） 。 周三（2月25） ， 研究小组公布了他们在月球表面下发现的新发现 。
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图注：月球远端（背面） ， 图中箭头指向嫦娥四号着陆点 。
嫦娥四号团队在一份新的论文中发布了月球远端的第一个探地雷达研究 。 探测器探测到了表面下布满巨石的多孔和颗粒状物质 ， 这是一种不同于在月球近侧发现的岩石 ， 很可能是大撞击月球而产生的物质 。
“阿波罗任务期间进行过地球物理学研究 ， 但没有达到这样的分辨率 ， ”该论文的作者之一、意大利罗马大学的埃琳娜·佩蒂内利（Elena Pettinelli）告诉我们 。
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图注：“鹊桥”中继卫星 。
中国国家航天局于2018年首次向拉格朗日L2点发射了“鹊桥”中继卫星 ， 该中继卫星点是相对于地球和太阳的稳定点 ， 以便能够与着陆器通信 。 嫦娥四号着陆器和它的“玉兔二号”探测器紧随其后 ， 成功地成为第一次在月球远端着陆的任务 ， 最终抵达冯卡曼陨石坑结束 。 自那以后 ， 这些实验一直在获取数据 ， 而周三的新论文来自于月球车的月球穿透雷达（LPR）实验 。
佩蒂内利解释说 ， 月球穿透雷达（LPR）的工作原理很像机载雷达 。 发射天线将电磁波作为一种短脉冲能量发射到地面 。 波一直传播到遇到一个边界 ， 即岩石的地质性质不同 ， 然后其中一些波反弹并返回到接收雷达 ， 而另一些波在从下一个边界反射之前继续下降 。 这项研究发表在《Science Advances》杂志上 。
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据该报报道 ， 这些结果表明 ， 与以往的任务相比 ， 月球表面的穿透深度要深得多 。 雷达显示 ， 在12米以下有一层均匀的物质 ， 其中有零星的岩石；然后 ， 从12米到24米 ， 有一层直径约0.2米到1米的岩石 ， 其中大部分分布均匀；然后 ， 有一层巨石与更细的物质混合在一起 。 深度超过24米的区域是岩石较少的区域 ， 较大的岩石大多靠近地表 ， 以及对雷达透明的区域 ， 这表明它们主要由细粒土颗粒组成 。
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综合来看 ， 这些雷达图像暗示 ， 研究人员正在研究喷射物沉积岩石 ， 这些岩石在各种小行星撞击后沉积在地表 ， 混合着随时间积累的细颗粒 。 通过追踪陨石坑的岩石来判断属于哪些类型的撞击是不可能的 ， 雷达也无法一直穿透到风化层的底部 。 尽管如此 ， 研究人员写道 ， “这项工作表明 ， 广泛使用低截获率可以大大提高我们对月球撞击和火山作用历史的理解 ， 并可以为理解月球远端的地质演化提供新的线索 。 ”
佩蒂内利说 ， 这些雷达图像比嫦娥三号任务在月球近侧拍摄的图像要深得多 。 靠近岩石的特性使雷达信号更难穿透 。
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田纳西大学地球与行星科学系的研究副教授布拉德利汤姆森（Bradley Thomson）对这篇论文进行了评论 ， 他认为 ， 考虑到在月球远端进行实验的挑战 ， 结果令人信服 ， 令人兴奋 。 他指出 ， 月球穿透雷达（LPR）提供了一种进入月球地下的简便方法 ， 但也有其缺点 。
汤姆森说：“人们可以探测到埋藏的界面或岩石 ， 但并不总是清楚这些层是什么 ， 例如 ， 撞击坑喷出物层、熔岩流层等 。 在这里 ， 分层似乎与撞击过程有关 ， 而不是火山层 。 ”


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