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歐陽自遠解讀中國首幅月圖拍攝與制作過程
2007-12-05 16:49

1、第一幅圖的地質背景

月球的大地構造單元粗略可以劃分為三個地體,即斜長巖質高地地體(FHT)、風暴洋克里普巖質地體(KREEP)和南極愛肯特地體(SPA)。第一幅圖位于斜長巖質高地地體的外圍,稱為低鐵低釷的斜長巖質高地地體(FHT-O)。從第一幅圖所在區域形成年代的資料看,是在42-38億年間,屬于酒海紀。

根據已有的探測結果,酒海紀的巖石是以高地斜長巖為主,主要礦物為斜長石,次要礦物有橄欖石、尖晶石、輝石、鈦鐵礦和金屬鐵等。具有較高的鋁和鈣。有關第一幅圖更詳細的物質成分信息,我們將根據CE-1衛星上伽碼射線譜儀、X射線譜儀和干涉成像光譜儀探測數據的分析、處理后,予以解讀。

2、第一幅圖的地貌類型與特征

第一幅圖位于月球南部的高地地區,高地是指通常用肉眼在月面上看到的比較明亮的區域,主要由斜長巖組成,巖石的反射率略高,月面上平常用肉眼看到的暗黑色斑塊,稱為“月海”。月海實質上是一種超大型的撞擊坑,是寬廣的平原,被反射率較低、顏色較深的玄武巖所覆蓋。

第一幅圖像中布滿了大大小小的圓形或近圓形的撞擊坑。據統計,月球表面直徑大于一公里的撞擊坑有33000以上。從圖中可以看出,高地地區撞擊坑分布密集,右上部顏色較暗的撞擊坑被后期的玄武巖所覆蓋,撞擊坑的分布比較稀疏。

集合已有的資料,第一幅圖覆蓋區域的斜長巖高地大致形成于42-39億年間,撞擊坑分布密度較大,而覆蓋在撞擊坑中的玄武巖形成年齡大致為39-38億年,撞擊坑分布密度略小。從第一幅圖中可以看出,撞擊坑的形成年齡不同:大的撞擊坑內有較為年輕的小型撞擊坑,如右中部的吉爾坑的邊緣和內部分布有眾多的小型撞擊坑;新的撞擊坑形態發育完整,使周圍老的撞擊坑變形如吉爾坑下部的兩個撞擊坑。

從第一幅圖中還可以看出,撞擊坑的形態各異,初步可劃分為:

1)碗型坑。這是一種最簡單的撞擊坑,直徑一般在10-20公里以內。

2)具有中央錐的撞擊坑。中央錐發育在撞擊坑的中心部位,其高度一般比撞擊坑壁略低,中央錐是撞擊體高速挖掘成坑后由于應力反彈而形成,如圖左中部的龐特庫蘭特坑下方的撞擊坑。

3)玄武巖后期充填的平底坑。由于玄武巖反射率較低、形成年齡比撞擊坑晚,充填撞擊坑而形成,如圖上方的漢諾坑及其右下側的撞擊坑。

4)多環撞擊坑。大型撞擊挖掘成坑后,坑內壁產生地層倒轉、斷裂發育、坑壁塌方形成階梯狀的多環形態,如圖中的龐特庫蘭特坑。

六、關于“第一幅全月面二維平面圖和三維立體圖產生的時間”問題

根據地球遙感制圖的實際經驗,要制作出全球二維圖通常在獲取所有數據后還需要6個月至1年的時間,而三維立體圖的制造則需更長的時間。

按照目前CE-1衛星的飛控計劃和CCD立體相機的工作安排,在CCD立體相機所獲取的所有數據都可用的前提下,在2008年1月31日前,可獲取不包括月球兩極地區在內(80-90度范圍)的月面其它區域的圖像數據。這樣,第一幅不含極區的月面二維圖像至少還需半年以后才能制作出來,而三維圖像則需更長的時間。

如果要獲取全月面的二維平面圖,則需利用激光高度計的探測數據來補充和融合,這樣,首幅全月面二維平面圖最早可望在2008年12月制作出來。同樣,首幅全月面三維立體圖的制造則需更長的時間。(來源:人民網 編輯:肖亭)


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