分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2020-04-09 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 对月球以及更远天体或者空间环境的探测是人类航天活动的重要方向。开展月球和深空探测任务有利于研究太阳系起源、演化与现状,以及生命起源与演变等重大科学问题,有利于催生基础性、前瞻性的学科与技术。相比光学等探测方法,雷达具有强穿透性、极化特性以及不受光照限制等优势,是探测天体特性的有效手段之一,在人类的月球和深空探测任务中发挥了重要作用。电磁波能够穿透几米到几千米的次表层,可用于探测月球和深空目标的表层介电常数、次表层结构、电离层及水冰等。按照探测方式的不同,表层穿透雷达探测主要包括地基雷达、环绕器雷达及巡视器雷达三种方式。针对不同的科学目标,不同的探测方式具有各自的优势和不足。本文回顾了表层穿透雷达在月球、火星以及小行星等探测中的科学应用,总结了已经投入使用的以及计划中的各种雷达科学载荷的探测任务、参数设计、工作原理和探测结果,展望了在未来利用表层穿透雷达进行月球和深空探测的发展趋势。
分类: 天文学 提交时间: 2024-01-05 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 火星是太阳系中的类地行星之一,研究火星的演变和现状对进一步了解地球环境的形成 和未来演化具有重要意义。对火星表面地形地貌的探测和研究表明,火星表面曾经存在液态水, 因此寻找火星上的水冰是进行火星探测的重要科学目标之一。在火星探测中,穿透雷达利用电磁 波的穿透特性获得分层界面的回波时延与信号强度来反演次表层物质的介电常数和损耗角正切。 次表层的介电特性参数有助于推断该层介质的物理特性以及是否存在水冰等重要信息,进而了 解火星的气候和地质演化历史。文章介绍了环绕器雷达的探测原理;然后介绍了利用次表层探测 雷达的回波数据来反演火星介质的介电参数的方法,以及这些方法在探测火星水冰中的科学应 用和成果;最后对我国的环绕器雷达应用前景做出了展望。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2023-06-07 合作期刊: 《天文学进展》
摘要: 对月球的探测是人类在太空探索的第一步。介电常数是用来描述物质材料在外加电场中储存和释放能量能力的参数,对月壤介电常数的测量有助于人类研究月壤厚度和次表层结构,了解月球的起源和演化历史。人类主要通过对月壤样品进行检测、微波遥感探测以及雷达就位探测等三种方式测量月球表面和内部的介电常数。文章主要介绍了各国对月壤介电常数的反演方法、结果及介电常数的主要应用。 同时,文章还结合测量结果,简要比较了各种测量方法的优劣,总结出各方法的差异,并基于之前的研究,展望了中国对检测嫦娥五号采集的月壤介电常数 和反演火星介电常数的进程。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2020-08-14 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 火星是重要的地外天体探测目标之一,对火星表面进行的探测、研究表明火星表面曾经存在液态水,水是生命存在的基础与前提条件,因此在次表层寻找不同形式的水是目前火星探测的重要科学目标之一。近十七年来,欧洲火星快车上搭载的火星次表层和电离层探测先进雷达以及美国火星勘测轨道器上搭载的浅表层雷达开展了对火星次表层的大量探测,由于雷达的工作原理,雷达获取的原始回波数据需要经过距离向、方位向处理、电离层校正等数据处理步骤才能完成成像,从成像数据中提取科学信息,取得了众多科学成果。火星次表层探测雷达的数据处理技术在火星次表层探测上发挥了不可或缺的作用,具有很强的代表性与参考价值。综述目前利用雷达对火星次表层展开的探测与研究,介绍了火星次表层探测雷达数据处理技术,列举了取得的部分科学成果,并展望将要投入使用的火星次表层探测雷达。