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《中国科学: 物理学 力学 天文学》出版“嫦娥”专题
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专题网址：http://phys.scichina.com:8083/sciG/CN/volumn/home.shtml
2013年第11期的《中国科学: 物理学 力学 天文学》新出版了“嫦娥”专题，该刊编委、中国地质大学（武汉）的肖龙教授组织了专题文章，并撰写了前言：
月球及深空探测一直是人类探索未知世界和获得重大科学发现的标志性科学工程, 大量新的科学发现和工程技术成果的取得, 激发了越来越多国家和组织的积极参与. 自 20 世纪 90 年代以来, 国际上开始了自阿波罗计划之后的新一轮月球探测热潮, 美国、日本、中国、印度以及欧洲等航天大国和组织化都相继发起了月球探测任务. 与 20 世纪冷战时期的探测思维不同, 本轮探测都把重点放在了月球科学领域某些科学问题方面,尤其在月球水冰探测、地质和内部结构探测等方面取得了突出的科学成果, 极大地丰富和深化了我们对月球科学的认识.
按照月球探测“绕、落、回”三部曲的发展战略, 我国已经成功完成了“嫦娥一号”和“嫦娥二号”的环绕月球探测活动. 利用“嫦娥一号”、“嫦娥二号”获取的月球探测数据, 中国月球探测科学家通过广泛的国内国际合作,取得了突出的科学成果. 本专辑中收录的 11 篇论文对“嫦娥一号”和“嫦娥二号”数据进行了更深入的挖掘和研究, 并且综合运用多源数据进行了月球地质分析, 取得了以下成果和进展：
(1)对多种探测数据和标定方法进行了深化. 对于雷达探测原理和数据的分析, 提出了一种基于沿距离向入射角的月表雷达圆极化比(CPR)影像校正模型, 这一方法可以为较大区域 CPR 影像的无缝镶嵌以及更为准确地解译月表的地球物理性质提供帮助；高光谱数据中离散分布的坏点的存在影响着数据的后续分析和应用,研究了“嫦娥一号”干涉成像光谱仪(IIM)高光谱数据坏点在光谱维和空间维的特征, 基于此提出了一种基于光谱角和欧式距离的坏点检测与修正算法, 为后续研究与应用提供了更好的基础数据；对激光高度计 LAM 数据中存在的时标漂移、卫星轨道径向误差以及 LAM 晶体振荡器地面定标的系统整体偏差等进行了分析和修正,实现了对激光高度计数据的外部标定, 在此基础上得到了新的 360 阶次的地形模型 CLTM-s03, 利用新得到的地形模型发现菲兹杰拉德-杰克逊盆地和南极区域的阿门德森-甘斯温特盆地是月面 II 型质量瘤区域；提出了一种基于特征空间的对撞击坑进行自动识别的算法, 以及一种基于区域局部灰度和梯度分布特征与机器学习方法相结合的撞击坑检测方法, 新算法对月球撞击坑有较高的识别能力；提出了直接依据 IIM 2A 级数据太阳相角-辐亮度二维直方图的划分方法, 可以避免 FeO 含量划分月表光度单元中由于后期数据处理过程引入的误差.
(2)月球地质研究获得了新认识. 利用嫦娥探月数据及多源数据综合分析, 对虹湾地区进行了详细的地质解译, 发现该区域经历了 4 次岩浆活动, 划分出了新的地质单元, 发现不同期次岩浆活动充填的玄武岩成分差别较大, 越晚形成的玄武岩钛含量越高；对虹湾地区橄榄石和辉石矿物成分的含量做了定量分析；对Aristarchus 地区的元素、矿物与岩石类型分布特征的研究表明, Aristarchus 地区的物质类型极为丰富, 包括火成碎屑沉积物、月海玄武岩、高地斜长岩、KREEP 岩以及演化程度较高的碱性斜长岩等特殊岩石类型；利用月球正面高分辨率地形和重力数据, 结合附加表面和内部载荷的弹性薄壳均衡模型, 对该火山区域的平均月壳密度, 岩石圈弹性厚度和表面内部载荷比等参数进行定量约束, 从深部对火山机构进行了制约.
近年来嫦娥探月成果得到了不断丰富和提升, 圆满的完成了嫦娥探月工程第一步“绕”的科学目标, 为顺利开展嫦娥探月工程第二步“落”奠定了较为坚实的基础. 为了加快我国嫦娥探月工程有更快、更好和更多的科学产出, 中国科学院月球与深空探测总体部已经成立了由全国科研院所和高校科学家与载荷研制单位联合组成的“嫦娥三号”任务科学应用研究核心科研团队, “嫦娥三号”及后续探月成果的产出值得期待.
肖 龙
中国地质大学(武汉)
2013年 10 月
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