《模擬月壤中的被動微波輻射傳輸機理研究》是依託吉林大學，由孟治國擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：模擬月壤中的被動微波輻射傳輸機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孟治國
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
微波輻射計是嫦娥一號衛星有效載荷之一，其科學目標是通過探測全月表微波輻射亮溫，反演月壤厚度等信息。作為反演月壤厚度的基礎和前提，月壤的被動微波輻射傳輸模擬存在模型參數不統一、不同模擬結果得到的亮溫相差較大等問題，這是由於對月壤輻射傳輸機理的研究不夠深入。該申請將針對月壤輻射傳輸過程中涉及的月壤介電常數、溫度分布和界面粗糙性等參數，根據月球探測歷史數據，基於月表月壤的地質、物理和化學特徵，開展模擬月壤的野外現場和實驗室內實驗，通過數值模擬分析研究被動微波在月壤中的輻射傳輸機理。並利用嫦娥一號衛星獲取的微波輻射計數據和其它月壤探測數據進行相關參數的反演驗證，建立適合 嫦娥一號微波輻射計數據的月壤輻射傳輸模型和參數模型。.因此，無論從該項目目標的探索研究，還是星載微波輻射計本身作為一種被動遙感技術擴展套用到深空探測，都是新的探索研究。
結題摘要
微波輻射計是嫦娥一號衛星有效載荷之一，其科學目標是通過探測全月表微波輻射亮溫，反演月壤厚度等信息。作為反演月壤厚度的基礎和前提，月壤被動微波輻射傳輸模擬存在模型參數不統一、不同模擬結果得到的亮溫相差較大等問題，這是由於對月壤輻射傳輸機理的研究不夠深入。 該項目針對上述問題，研究結果包括三方面內容：(1)月壤中的被動微波輻射傳輸機理數值模擬研究；(2)模擬月壤中的被動微波輻射傳輸機理實驗研究；(3)基於嫦娥探測數據和Apollo探測資料的月壤參數分布研究。 第一方面，在系統研究月壤參數分布的基礎上，改進了月壤輻射傳輸模型，模型中考慮下墊面粗糙性和傾斜、粗糙面散射效應和體散射效應的影響；根據數值模擬結果，建立了高頻條件下的月壤輻射傳輸模型；首次建立了多層非均勻月壤輻射傳輸模型。通過數值模擬，進行了月壤中的被動微波輻射傳輸機理研究。 第二方面，根據項目需要，設計了緻密介質微波輻射測量裝置和弱損耗介質介電常數測量裝置；製作了適合研究使用的模擬月壤物質，測試分析了介電常數隨成分、溫度和頻率的變化；通過室內和野外實驗，進行了模擬月壤中的被動微波輻射傳輸機理實驗驗證。室內和野外實驗證實了數值模擬結果和改進的月壤輻射傳輸模型的可靠性。 第三方面，結合數值模擬和實驗成果，研究了溫度和頻率對介電常數的影響，以及溫度和頻率變化對月壤微波探測結果的影響；根據月表地形特徵，進行了月表有效反射率研究，並估算地形對月表溫度分布的影響；結合混合介電常數模型和改進的輻射傳輸模擬，研究了含水冰月壤的微波介電特性，並進行了Cabeus撞擊坑水冰含量研究。
