【48812】嫦娥三号中秋节前再添新效果
每次当我翻开微信的时分,心头都会为之一震。一个孩子站在月球上远远的凝望着咱们的地球母亲(地球相片应该取自阿波罗17号的拍照),这不正和咱们嫦娥三号上面的极紫外相机有着某种异曲同工之妙吗?
嫦娥工程,即我国月球及深空勘探工程,是我国空间勘探史上具有里程碑含义的一项世纪工程。在嫦娥工程二期的方案里,嫦娥三号勘探器是其重要一环。嫦娥三号在北京时刻2013年12月2日清晨发射于地处四川省凉山彝族自治州的西昌卫星发射中心,在通过多重变轨之后,于2013年12月14日晚在月表虹湾邻近成功施行软着陆,详细落月坐标为(44.12N, 19.51W),现在该地址现已被官方命名为“广寒宫”。嫦娥三号勘探器作为一个归纳科学组件,上面搭载了多种科学勘探仪器,而其间,极紫外相机(Extreme UltraViolet Camera)是在月球上回眸地球母亲的一个科学利器。
现在单反数码相机早已在千家万户中遍及开来,而小的摄像头更是智能手机的标配,简直人手一个,随走随拍。咱们的极紫外相机本质上也是一个在极紫外波段,更精确些说是在30.4nm波段邻近,对地球等离子体层成像的小照相机。不过和一般相机不太相同的是,咱们的极紫外相机的图画传感器件并不是用的日常相机的CCD或许CMOS,而是MCP(MicroChannel Plate)微通道板,有点类似于野外驴友常常运用的微光成像器件,因为等离子体层散射出的极紫外辐射实在是太弱小了。并且为完成较小的体积(空间设备约束)和较大的视场(因为地球等离子层具有数倍于地球半径的空间标准),极紫外相机采用了球面反射镜的光学规划。依据发射前的校准测验,其视场可以到达14.7,而角分辨率可以到达0.08。
等离子体层是地球磁层中一个圆环状区域,一般以为在其间充满了被地球磁力线束缚住的,温度较低,并且细密的离子,包含H+(80%),He+(10-20%) O+(5-10%)。这个圆环状结构,有点类似于咱们平常吃的“多纳圈”,假如从仰望的视点来看,差不多是环形,而假如从旁边面的视点来看的话,差不多便是双卵型结构了。一般以为,等离子体层是地球电离层在更高高度上的连续。
在20世纪60年代曾经,人们共同以为在电离层外,等离子体的密度敏捷陡落。可是跟着哨声波的观测开端,人们逐步意识到在电离层之上,存在着一个较为细密的等离子体层。从此之后,关于等离子体层的研讨逐步鼓起。可是,从60年代以来的研讨往往都是采纳部分的勘探研讨,尽管得到了许多的关于等离子体层的量化信息,可是一直没有从全体上对其有一个全面的知道。跟着光学技能的开展,对等离子体层的成像处理了这样的一个问题。美国的磁层顶-极光全球探索者卫星上面的极紫外成像仪首先从仰望的视点对地球等离子体层进行了全体成像,并从其图画中,发现了许多新结构。这个“多纳圈”不单单是圆环形结构,还有许多纤细的结构特征,比方羽,槽,肩,手指,通道和齿轮状结构。并且这个多纳圈会在地磁改变的时分,呈现出各种不同的形状来。当产生地磁暴的时分,多纳圈很快就被咬了一口,在背对太阳一侧呈现缺失,可是地磁康复到正常水平之后,这个多纳圈缺失的一块又被下面的电离层慢慢填充成开端完好的姿态。这个多纳圈作坊便是在地磁改变的时分,不断的重复着吃掉和补齐的作业。可是,极紫外成像仪只对其仰望成像,咱们也需要从侧视方向对其成像,看看除了吃掉和补齐之外,还有无别的的现象产生。后来,日本的月亮女神发射升空,其自带的极紫外望远镜对地球等离子体层进行侧视成像。惋惜的是,因为其在发射时形成巨大冲击,致使相机呈现严峻损坏,成像质量遭到很大影响。
因为嫦娥三号在月球外表软着陆成功,极紫外相机跟着月球的公转对地球等离子体层侧视方向进行定点观测。分辨率约为0.1个地球半径,时刻采样率约为10分钟。从2013年12月25日开端,积累了许多的等离子体层旁边面的观测材料。极紫外相机的数据由探月工程地上使用体系担任获取和发布。嫦娥三号极紫外相机科学团队在通过许多的评论和前期准备作业后,对科学数据来进行了开始剖析,数据质量得到了世界同行的认可。
除了能显示出等离子体层应该存在的双卵型结构之外,咱们还使用一次磁层亚暴期间的数据,发现了等离子体层存在的三个显着的凸起结构,这相当于这个多纳圈在某些部位变胖了。这种凸起结构别离通过地球午夜方位的时刻,与三次磁层亚暴产生的时刻相共同。与地磁暴引起等离子体层刻蚀不同,肇始于地球夜侧的磁层亚暴会在午夜区域形成其部分位型的快速胀大。在通过动态全球中心等离子体层形式模仿后,嫦娥三号极紫外相机的观测现象也得到了重现。所以,嫦娥三号这一观测效果改变了以往以为地磁活动只引起地球等离子体层刻蚀的观念。也便是说,多纳圈不仅在地磁活动时,被大大的咬去一口,并且也会在某些部位变胖一些。这个重要科学效果在线宣布在最新一期的《科学陈述》上。