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第38章 读解（第2页）

号携带了3样科学设备，分别是粒子激发x射线谱仪、可视-红外成像光谱仪、探月雷达。

粒子激发x射线谱仪搭载在月球车玉兔的机械臂上，用于探测月壤和月岩的化学成分分析。

它利用自身携带的放射源产生a粒子和x射线，轰击样本的表面以产生x射线荧光。

根据x射线荧光的能量和强度，可以计算样本表面的化学成分。

可视-红外成像光谱仪则安装在玉兔号的前端，能够获取样本表面的可视－近红外光谱，从而计算其主要矿物组成。

值得一提的是探月雷达，这是人类探月以来首次在月球表面直接进行雷达探测任务。

探月雷达在月球表面激发电磁脉冲，这些电磁波传入月表以下，遇到电磁属性不同的地层，便会在界面上反射。

利用天线接收反射回来的电磁波，便能够反推月壤和浅表月岩的分层结构。

月球行走器“玉兔”

上的探月雷达，低频通道的探测深度可达400米，而且由于直接在月球表面上探测，它的分辨率要比其他方法更高。

“玉兔”

号在两个月昼内对月壤进行了两次粒子激发x射线谱仪分析，四次可视－近红外成像光谱仪分析，还利用雷达探测了一条近百米长的剖面。

“玉兔”

号月球行走器在月面上的行驶轨迹，黑色线条显示了月球车玉兔的行驶轨迹。

“嫦娥”

三号的着陆位置，A和b是着陆区两个较大的撞击坑，LS1和LS2是2次粒子激发x射线谱分析的位置，cd5－cd8是4次可视－近红外成像光谱分析的位置。

通过月球行走器“玉兔”

的实地探测结果，在月球的火山活动历史和月壤的厚度两个方面，我们都得到了新的认识。

首先，玉兔号发现了一种新类型的玄武岩，并且这一玄武岩单元规模巨大。

粒子激发x射线谱仪获得了月壤12种元素的准确含量。

与阿波罗月海盆地的月壤相比，我们发现嫦娥三号着陆处的月壤铁和钛含量较高，而铝含量较低，在成分上表现出了截然不同之处，说明其下的玄武岩是一种新的类型。

此外，这里的月壤中富含钾、锆、钇、铌，表明这种玄武岩混入了10-20%的克里普组分。

根据“玉兔”

号的探测结果，该玄武岩可能由富含铁和钛的月幔源区部分熔融形成，然后在上侵过程中受到月壳底部的克里普岩层混杂，最后溢出月表，充填到了雨海盆地。

重要的是，雷达探测到这一年轻的玄武岩层的厚度达到195米，这说明直至距今25亿年前，雨海盆地仍有大规模的火山喷发。

其次，“玉兔”

号首次利用雷达在月表实测了月壤厚度。

借用地震勘探领域的瞬时频谱分析和偏移成像等信号处理技术，我们获得了着陆区的月壤结构和厚度。

探月雷达剖面显示，月壤具有分层结构，其顶部分层厚约0.7米，质地均匀，几乎不含石块，而底界有一定的起伏，平均厚度约5米。

由于月壤是小行星撞击月表岩石形成，地质年龄越大，月壤厚度也越大。

嫦娥三号着陆区的年龄明显小于其他月海区域，但实测的月壤厚度明显大于其他间接方法估算的2－4米，说明整个月球的月壤厚度都可能被低估了。

由于氦3和氢等重要资源主要赋存于月壤，这一发现将对这些重要资源储量的估算产生较大影响。

此外，“玉兔”

号行走器还在月面对原始产状的月壤就位展开了化学组成和光谱分析。

其结果可以作为月球轨道遥感探测数据的校正标准值，提高全月球化学成分矿物组成的解译精度。

轨道遥感能够探测全月球的化学组成分布，但是精度和准确度都较差；而就位测量精度和准确度较高，却仅能探测某个特定地点。

在没有就位测量数据的时候，科学家要想评估轨道遥感数据的精确度和准确度，那是相当困难的。

“玉兔”

号返回的轨位探测数据，相当于为轨道测量数据提供了一个可以对比的标准，因为这个地点同时拥有了轨位探测数据和轨道探测数据。