地月空间粒子辐射环境及其对月表物质的影响研究进展 被引量：4

1

作者 史全岐 张江 +8 位作者 乐超 宗秋刚 谢良海 王慧姿 韩晨尧 傅越 商文赛 郭瑞龙 田安民 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2685-2702,共18页

由于没有全球磁场和稠密大气保护,月球直接受宇宙线、太阳风和地球风粒子的轰击.了解月球空间粒子辐射的特性、粒子的来源和传输等过程,本身是亟待解决的空间科学基础问题,同时还可帮助更好地提供预报和预警,为保障探月和载人登月等活... 由于没有全球磁场和稠密大气保护,月球直接受宇宙线、太阳风和地球风粒子的轰击.了解月球空间粒子辐射的特性、粒子的来源和传输等过程,本身是亟待解决的空间科学基础问题,同时还可帮助更好地提供预报和预警,为保障探月和载人登月等活动的安全提供理论参考;此外,月球空间辐射环境中的粒子与月表作用产生的水等物质对载人登月和月球基地意义重大,且月表物质保存了空间环境较为完整的信息和演化历史,对研究地月系统及太阳系其他天体(乃至系外行星)的宜居性与演化,也具有重要的科学价值.本文在简要总结地月空间粒子辐射环境研究现状的基础上,重点分析了近月粒子辐射环境及其对月表物质所产生的影响,梳理了宇宙线、太阳能量粒子事件、太阳风、地球风以及月源粒子等不同辐射的来源和传输机制,这些粒子与月表作用产生水、赤铁矿、中性原子等物质的过程,以及相关过程对月球空间环境的影响、对地月系统演化的启示等关键科学问题,并提出了解决问题所面临的技术难点,最后对未来可能的重点研究内容进行了展望,可为后续月球探测任务(例如嫦娥四期和国际月球科研站等)相关领域科技规划提供一定的参考. 展开更多

关键词 地月空间环境 空间粒子辐射 宇宙线 太阳风 太阳能量粒子 地球风 月表物质 月球水

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UWB/INS紧组合变分贝叶斯自适应滤波算法 被引量：1

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作者 徐天河 王森 代培培 《导航定位学报》 北大核心 2025年第2期1-8,共8页

针对超宽带(UWB)与惯性导航系统(INS)紧组合在实际环境中面临非线性误差和噪声干扰的问题,提出一种变分贝叶斯自适应卡尔曼滤波(VBAKF)的UWB/INS紧组合导航算法:通过引入变分贝叶斯方法,自适应调整系统噪声统计特性未知情况下的滤波精度... 针对超宽带(UWB)与惯性导航系统(INS)紧组合在实际环境中面临非线性误差和噪声干扰的问题,提出一种变分贝叶斯自适应卡尔曼滤波(VBAKF)的UWB/INS紧组合导航算法:通过引入变分贝叶斯方法,自适应调整系统噪声统计特性未知情况下的滤波精度,提升滤波性能,并引入高程约束模型,增强高程方向的定位精度;建立UWB/INS紧组合模型,给出VBAKF滤波算法,对比分析VBAKF与传统自适应卡尔曼滤波(AKF)的状态估计性能差异。实验结果显示,VBAKF方法在东、北、天方向的定位精度相比于传统方法可分别提高16.13%、21.43%和6.25%,表明VBAKF方法能显著提高系统状态估计的准确性和可靠性,有效提高UWB/INS组合导航系统在实测环境下的适应能力。 展开更多

关键词 变分贝叶斯 超宽带(UWB) 惯性导航系统(INS) 紧组合 组合导航

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基于激光诱导击穿光谱的类火星岩石化学成分反演研究

3

作者 刘长卿 凌宗成 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第3期717-725,共9页

激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种元素发射光谱,可快速获取样品的化学成分信息。天问一号是我国首次火星探测任务,祝融号火星车搭载的火星表面成分探测仪载荷(MarSCoDe),采用LIBS光谱技术获取火星表面化学成分信息。然而,火星表面大气环境... 激光诱导击穿光谱(LIBS)是一种元素发射光谱,可快速获取样品的化学成分信息。天问一号是我国首次火星探测任务,祝融号火星车搭载的火星表面成分探测仪载荷(MarSCoDe),采用LIBS光谱技术获取火星表面化学成分信息。然而,火星表面大气环境变化复杂,岩石和矿物种类多样,将影响LIBS等离子体的形成和演化过程,进而影响基于MarSCoDe-LIBS光谱数据反演物质成分的准确性和可靠性。针对MarSCoDe-LIBS实测数据的反演需求,该研究采用自主构建的LIBS光谱数据库探索不同算法对LIBS光谱数据反演的性能,为构建适用于MarSCoDe的模型提供支撑。选用351种类火星地质标样,在模拟火星环境下构建LIBS光谱数据库,基于数据库和标样的化学成分信息,采用机器学习、集成学习和深度学习等9种不同的算法,构建了SiO_(2)、TiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)T、MgO、CaO、Na_(2)O、K_(2)O等主量元素反演模型。建模采用交叉验证的方式进行模型调参,并基于测试集误差评估模型性能。研究发现,除普通最小二乘法外,其他8种模型训练集和测试集的RMSE接近,说明没有明显的过拟合现象;在所有模型中,多层感知机回归和梯度提升回归模型对主量元素反演可取得最优性能,模型RMSEP与ChemCam、SuperCam等国际LIBS数据库公布的反演模型误差相当,证明本研究构建的模型效果较好,可基于未知样品的LIBS光谱准确反演其化学成分信息。该研究对不同模型的调参过程及反演结果评价,为构建适用于天问一号MarSCoDe-LIBS实测数据解译的模型提供了重要的算法参考。 展开更多

关键词 火星 激光诱导击穿光谱 机器学习 集成学习 深度学习 化学成分

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岸基GNSS-R码测高反演模型

4

作者 宁保蛟 王娜子 +3 位作者 荆丽丽 高凡 孔亚慧 贺匀峤 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第4期1395-1403,共9页

全球导航卫星系统反射测量(GNSS-R)海面测高作为GNSS技术应用领域之一,其凭借全天时、低成本、高时空分辨率等特点在海洋遥感领域占据极大的优势。但受GNSS码片宽度的限制,岸基GNSS-R码延迟海面测高的最优精度仅为分米级,难以满足大地... 全球导航卫星系统反射测量(GNSS-R)海面测高作为GNSS技术应用领域之一,其凭借全天时、低成本、高时空分辨率等特点在海洋遥感领域占据极大的优势。但受GNSS码片宽度的限制,岸基GNSS-R码延迟海面测高的最优精度仅为分米级,难以满足大地测量学领域对海面高的精度要求。提出利用傅里叶级数拟合法对码延迟测高结果进行优化,并于山东省威海市开展GNSS-R码测高实验进行验证,分别对QZSS L2C信号、QZSS L5信号及GPS L5信号的码延迟测高结果进行拟合处理并计算反演精度,对比原始测高结果发现:3段不同时长的原始测高结果经过傅里叶级数拟合优化后,其均方根误差(RMSE)从70~90 cm提升至9~15 cm。在此基础上,利用拟合所得傅里叶级数曲线对未来24 h内的海面高进行预测,与验潮站数据相比,预测结果仍保持较高精度,RMSE为13~18 cm,相关系数大于0.97。结果表明所提出的方法不仅能对码延迟测高结果进行优化,能对存在数据缺失的情况进行补充,还能对未来海面高度进行高精度的预测。 展开更多

关键词 岸基 全球导航卫星系统反射测量 码延迟 海平面高度 傅里叶级数拟合

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光学波片相位延迟测量仪设计 被引量：4

5

作者 刘维新 魏志伟 +1 位作者 赵文谦 丁星卜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期149-155,共7页

将光学波片放入激光谐振腔可使振荡模式发生分裂,测量分裂模的频率差能准确测得波片的相位延迟。基于这一原理,设计了光路沿竖直方向的相位延迟测量仪,可根据频率差不同引起振荡模式的变化采用相应测量方法。对半外腔激光器、光强和频... 将光学波片放入激光谐振腔可使振荡模式发生分裂,测量分裂模的频率差能准确测得波片的相位延迟。基于这一原理,设计了光路沿竖直方向的相位延迟测量仪,可根据频率差不同引起振荡模式的变化采用相应测量方法。对半外腔激光器、光强和频差探测单元、控制程序等部分进行了设计说明。为了实现自动化和高精度测量,系统选定两正交偏振模的等光强点作为工作点,并补偿初始相位延迟和波片倾斜误差。测试表明,仪器能够对任意相位延迟的波片自动判定并测量,对多级波片多次测量的标准差约0.01°,总的测量不确定度为0.03°(优于λ/10 000),且只需要测量激光频率差,具有可溯源性。 展开更多

关键词 相位延迟 波片测量 频率分裂 正交偏振 氦氖激光器

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基于主成分载荷空间距离的LIBS特征谱线选择及矿物元素丰度识别方法研究（英文） 被引量：3

6

作者 郭恺琛 武中臣 +4 位作者 朱香平 凌宗成 张江 李芸 钱茂程 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期167-178,共12页

以ChemCam团队公布的64个飞行前定标样品的浓度和激光诱导击穿光谱数据为对象,通过使用主成分分析载荷空间距离法对特定元素分析,筛选出对该元素最敏感的激光诱导击穿光谱谱线,并以此为依据进行矿物元素种类和丰度识别,其识别精度高达92... 以ChemCam团队公布的64个飞行前定标样品的浓度和激光诱导击穿光谱数据为对象,通过使用主成分分析载荷空间距离法对特定元素分析,筛选出对该元素最敏感的激光诱导击穿光谱谱线,并以此为依据进行矿物元素种类和丰度识别,其识别精度高达92.8%.结果表明,主成分分析载荷空间距离可以作为定量分析前矿物特定元素信息和元素丰度的判断依据.该方法降低了岩石/矿物分类的难度,有利于实现未知的矿物快速、高效的鉴别分析,为火星表面岩石种类鉴别分析提供了一个有效的策略. 展开更多

关键词 行星光谱学 激光诱导击穿光谱技术 主成分分析法 波长选择 矿物分析 等离子体

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月球地质图空间数据库设计 被引量：2

7

作者 金铭 丁孝忠 +5 位作者 韩坤英 刘建忠 凌宗成 许可娟 庞健峰 邵天瑞 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期343-353,共11页

我国即将完成1∶2 500 000全月球数字地质图编制,为便于成果数据存储管理和集成共享,需要建立完备合理的空间数据库。本文基于本次编图工作实践,对月球地质图空间数据库要素内容进行了全面整理和归类。月球地质图空间数据库要素包括物... 我国即将完成1∶2 500 000全月球数字地质图编制,为便于成果数据存储管理和集成共享,需要建立完备合理的空间数据库。本文基于本次编图工作实践,对月球地质图空间数据库要素内容进行了全面整理和归类。月球地质图空间数据库要素包括物质要素、构造要素、其他特殊符号、注记共4个大类,在大类基础上细分为13个中类及40个小类,并据此设计了具有可扩展性的要素分类代码。空间要素采用分层的方式进行组织管理,图层名前4位为所属图幅号,第5位为比例尺代码,其后为图层英文名称的缩写。每个要素图层与一张属性表关联,对属性表所有字段的字段名称、别名、类型、能否为空、长度、小数位及单位进行了定义和规范。本文选取月表撞击坑坑物质、月海岩石、撞击断裂及高程点要素详细阐述了其属性表结构。属性表主键为“要素标识号”,用于唯一标识某一个图元,其由图幅号、比例尺代码、要素分类代码、图元顺序码四层14位层次码构成。数据库设计遵循可扩展原则,特定区域或其他比例尺的月球地质图空间数据库建设也可参照执行,本文以月球冯·卡门撞击坑及邻区地质图为例进行了空间数据库设计。科学合理的数据库设计是数据库建设的前提,将为编图成果存储管理、集成共享与国际合作提供重要支撑。 展开更多

关键词 空间数据库 月球地质图 库表结构 编码规则

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天问一号着陆区的古环境演化 被引量：3

8

作者 刘洋 吴兴 +8 位作者 武雨纯 李超 赵宇鴳 凌宗成 芶盛 赵健楠 陈凌 邹永廖 林杨挺 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期431-441,I0002,I0003,共13页

我国首次火星探测任务天问一号已经成功实现“绕、落、巡”三个阶段的既定目标。天问一号轨道器进行了大量的火星环绕探测,其所搭载的祝融号火星车也在着陆区表面开展了巡视探测,获得了极其珍贵的探测数据,为研究火星环境和演化历史提... 我国首次火星探测任务天问一号已经成功实现“绕、落、巡”三个阶段的既定目标。天问一号轨道器进行了大量的火星环绕探测,其所搭载的祝融号火星车也在着陆区表面开展了巡视探测,获得了极其珍贵的探测数据,为研究火星环境和演化历史提供了前所未有的机遇。通过对天问一号遥感和就位探测数据的分析研究,在着陆区的地形地貌、物质组成、现代气象特征和次表层结构等方面取得了一系列创新性成果,对认识着陆区的古环境演化、了解火星的地质历史,理解地球乃至整个太阳系的形成和演化具有重要意义。 展开更多

关键词 天问一号 祝融号火星车 物质组成 火星环境 地质演化

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近地小行星太空风化光谱效应的模拟实验研究 被引量：1

9

作者 张鹏飞 张江 +4 位作者 李世杰 刘长卿 文愿运 孙浩 李阳 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期853-862,共10页

本文选取3种类型的陨石分别进行脉冲激光辐照实验,模拟距离太阳1个天文单位(1 AU)处,10亿年(1 Ga)期间微陨石轰击的太空风化作用对E型、S型、C群等近地小行星光谱特征的改造。结果显示,激光辐照后,顽辉石无球粒陨石光谱的可见光波段反... 本文选取3种类型的陨石分别进行脉冲激光辐照实验,模拟距离太阳1个天文单位(1 AU)处,10亿年(1 Ga)期间微陨石轰击的太空风化作用对E型、S型、C群等近地小行星光谱特征的改造。结果显示,激光辐照后,顽辉石无球粒陨石光谱的可见光波段反射率降低且近红外斜率增加,与E型小行星光谱改造特征一致;普通球粒陨石的可见光-近红外波段反射率均降低、吸收深度变浅且近红外斜率增加,与S型小行星光谱改造特征一致;CV3型碳质球粒陨石和CO3型碳质球粒陨石在激光辐照后可见光波段反射率降低,但近红外波段反射率升高,吸收深度变浅且近红外斜率增加,与贫挥发分的C群小行星光谱改造特征一致;CM2碳质陨石在激光辐照后,可见光波段反射率增加,但近红外波段反射率及近红外斜率降低,与富挥发分的C群小行星光谱改造特征一致。研究结果可为近地小行星探测任务备选目标的确定、光谱遥感数据以及表面物质演化过程的反演提供一定的参考。 展开更多

关键词 小行星 太空风化 反射光谱 陨石 纳米铁 挥发分

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基于多源遥感数据的月球智海盆地特征分析及演化模式研究 被引量：1

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作者 金铭 丁孝忠 +5 位作者 韩坤英 陈剑 刘敬稳 庞健峰 王颖 刘力维 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1807-1821,共15页

【研究目的】月海撞击盆地是月表最重要的地质单元之一,其地质演化特征受内、外动力地质作用的综合影响。古老的智海盆地位于月球背面南极—艾肯(South Pole-Aitken,SPA)盆地内的西北部边界位置,这一特殊的地理位置使其对于认识月球结... 【研究目的】月海撞击盆地是月表最重要的地质单元之一,其地质演化特征受内、外动力地质作用的综合影响。古老的智海盆地位于月球背面南极—艾肯(South Pole-Aitken,SPA)盆地内的西北部边界位置,这一特殊的地理位置使其对于认识月球结构与成分、内外动力地质作用演化过程具有重要意义。【研究方法】本文从可见光影像、月壤成熟度、地形、坡度、粗糙度等表面特征,布格重力异常、月壳厚度等深部特征以及元素、矿物丰度等物质特征多个维度对智海盆地进行综合解析。【研究结果】智海盆地区域具有极不对称性,其内部地形呈西北高东南低的特征,发育奇特的漩涡月貌,除漩涡与陡峭的盆壁及.撞击坑壁区域外普遍具有较高的月壤成熟度。形成智海盆地的巨大撞击作用引起高密度月幔岩石圈隆起,导致盆地中央表现重力正异常,对应的月壳厚度也最薄。月壳厚度与布格重力异常之间具有线性反比关系,相关系数r为-0.94。盆地内部月海玄武岩充填区相比邻区具有高铁、高钛特征,智海以外区域的物质成分特征普遍与撞击靶区相近。在对智海盆地表面特征、深部特征及物质成分等多个维度特征进行解析的基础上,完成智海盆地区域地质演化模式分析。【结论】智海盆地的地貌与成分受到内、外动力地质作用的综合影响,表现出南极—艾肯地体和长石质高地地体的双重特征,是理解月球早期演化历史的一个窗口。 展开更多

关键词 智海盆地 月表特征 深部特征 物质成分 地质演化 月球地质调查工程

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天语计划——寻找第二个太阳系及探索动态宇宙 被引量：1

11

作者 冯发波 芮易成 +32 位作者 杜芝茂 林清 张聪聪 周丹 崔开明 OGIHARA Masahiro 杨明 林杰 蔡永志 杨涛只 庞晓莹 简明杰 李文雄 郭恒潇 史弦 史建春 李荐扬 郭康柔 姚嵩 陈啊明 贾鹏 谭先瑜 JENKINS S.James 蒋宏轩 张铭缘 李可欣 肖光耀 郑书玥 宣一帆 郑捷 何敏 JONES R.A.Hugh 宋翠英 《天文学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1-43,共43页

像木星和土星这样的冷巨行星对类地行星的形成和宜居性起到了关键作用,因此,对像太阳系这样具有多个冷巨行星的系统的搜寻具有重要意义.Kepler以及TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)太空望远镜成功地通过凌星的方法发现了... 像木星和土星这样的冷巨行星对类地行星的形成和宜居性起到了关键作用,因此,对像太阳系这样具有多个冷巨行星的系统的搜寻具有重要意义.Kepler以及TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite)太空望远镜成功地通过凌星的方法发现了大量短周期行星,然而这些巡天项目的观测基线不足以发现更长周期的行星.为此,天语计划将部署两台1m望远镜(天语一号和天语二号),用于结合天语和其他计划的数据通过凌星法来发现冷巨行星及其他行星,并最终发现类太阳系.天语一号具有约10平方度的视场以及高速CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor)科学相机,将对超过1000万颗恒星每小时进行一次高精度测光采样,并通过天语二号的多波段测光、光谱仪以及高分辨率成像对天语一号发现的候选行星进行确认.天语望远镜将放置于海拔约4000m的中国青海冷湖,是目前中国境内最好观测台址之一.天语对亮于14等星的测光精度为0.1%,对亮于18等星的测光精度优于1%,天语预计在5yr内将在类太阳周期发现超过300颗凌星行星,其中包括约17颗冷巨行星.基于系统轨道共面以及孪生地球发生率为10%的假设,天语预计将发现1-2个类太阳系,并可被未来的地球2.0计划所证实.此外,天语还将通过多种巡天观测模式测量从亚秒到周时标的光变,探测不同时标的时域现象,包括超新星早期光变、稀有变星和双星、潮汐瓦解事件、Be星、彗星活动以及系外小行星等.这些发现不仅将深化我们对宇宙的理解,还将为公众科学和科普提供重要平台. 展开更多

关键词 技术:测光 行星与卫星:探测 行星与卫星:形成 恒星:超新星:普通 恒 星:变星:普通 小行星:普通 恒星:伽马 射线暴:普通

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^(68)Zn核的高自旋结构研究

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作者 周振翔 罗迪雯 +26 位作者 徐川 吴鸿毅 华辉 郑云 李聪博 吴晓光 李天晓 李广顺 李智焕 李湘庆 林杰 郭成宇 郑敏 赵子豪 黎健宏 徐君宏 贾子豪 张集智 倪磊 张思洋 周小红 柳敏良 贺创业 刘伏龙 王守宇 王硕 孙大鹏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2445-2451,共7页

北京大学实验核物理研究组在中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器上通过重离子熔合蒸发反应对70质量区^(68)Zn核的高自旋结构开展了实验研究,建立了其能级纲图,极大拓展了^(68)Zn高自旋态能级结构,将其转晕带的最高自旋由8ℏ拓展至了1... 北京大学实验核物理研究组在中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器上通过重离子熔合蒸发反应对70质量区^(68)Zn核的高自旋结构开展了实验研究,建立了其能级纲图,极大拓展了^(68)Zn高自旋态能级结构,将其转晕带的最高自旋由8ℏ拓展至了14ℏ,首次观察到^(68)Zn核完整的第1个带交叉。E-GOS图表明,随着自旋的增加,^(68)Zn的集体运动由振动逐渐向转动演化。使用Total Routhian Surfaces模型对实验结果进行了分析,结果显示,实验观察到的^(68)Zn核第1个带交叉来自1对1g_(9/2)中子的顺排,1g_(9/2)质子对的顺排将发生在更高的转动频率处。TRS计算的偶-偶Zn核基态形变随中子的演化显示了N=40次闭壳的存在。 展开更多

关键词 高自旋 ^(68)Zn 熔合蒸发反应 在束伽马谱学 壳结构 形变

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SuperCam-LIBS光谱定量分析火星锰元素

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作者 苏鸣宇 辛艳青 +1 位作者 刘长卿 凌宗成 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期473-484,共12页

毅力号火星车携带的SuperCam载荷可以探测火星表面锰元素等成分信息。本研究依据SuperCam团队发布的地质标样激光诱导击穿光谱(LIBS)数据集,提出了一种基于集成学习的火星锰元素定量方法。本研究首先对LIBS光谱进行光谱降噪、去基线等... 毅力号火星车携带的SuperCam载荷可以探测火星表面锰元素等成分信息。本研究依据SuperCam团队发布的地质标样激光诱导击穿光谱(LIBS)数据集,提出了一种基于集成学习的火星锰元素定量方法。本研究首先对LIBS光谱进行光谱降噪、去基线等预处理,随后进行光谱反卷积和分峰拟合,最终建立锰元素的定量方法,实现了锰元素的含量预测。实验评估了传统多变量定量方法(LASSO、弹性网络)和集成学习方法对锰元素定量精度的差异,发现后者的均方根误差相对于前两种传统方法分别平均下降了49%和30%,定量结果更接近样品真实值,表明基于集成学习的定量方法更适用于火星锰元素的定量反演。 展开更多

关键词 光谱学 光谱定量方法 激光诱导击穿光谱 集成学习 火星 锰元素

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地外样品研究中电子探针元素面扫描分析技术的应用 被引量：1

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作者 付晓辉 陈剑 尹承翔 《中国无机分析化学》 CAS 北大核心 2024年第6期698-704,共7页

由于月壤等地外样品十分珍贵,在实验室研究中优先使用原位、微区、无损的元素分析方法。电子探针元素面扫描是地外样品研究中常用的分析方法之一,它可获取样品整体或者感兴趣区域的多种元素分布数据,应用于矿物相识别与含量估算,锆石等... 由于月壤等地外样品十分珍贵,在实验室研究中优先使用原位、微区、无损的元素分析方法。电子探针元素面扫描是地外样品研究中常用的分析方法之一,它可获取样品整体或者感兴趣区域的多种元素分布数据,应用于矿物相识别与含量估算,锆石等定年矿物的快速定位,矿物环带、出溶、反应边结构等特殊岩相和矿物接触关系等分析和研究。以嫦娥五号月壤、月球陨石、火星陨石研究为例,介绍目前元素面扫描的应用方法,对比、分析了电子探针面扫描技术与其他面扫描技术的优缺点和适用范围。未来十年,我国将实施一系列月球、火星、小行星等天体采样返回任务。电子探针元素面扫描分析未来将在这些地外样品研究中广泛使用。同时,建议行星科学家围绕所关心的科学问题,合理搭配多种分析方法以实现各种技术优势互补和样品科学价值最大化,服务我国月球与深空探测任务科学产出和行星科学发展。 展开更多

关键词 电子探针 面扫描分析 地外样品 元素分析

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基于“嫦娥一号”干涉成像光谱仪数据的月球岩石类型填图:以月球雨海—冷海地区(LQ-4)为例 被引量：19

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作者 凌宗成 刘建忠 +4 位作者 张江 李勃 武中臣 倪宇恒 孙灵芝 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期107-120,共14页

月球表面的岩石类型分布是理解月球岩浆演化的线索。随着出现越来越多的月球探测数据,利用我国的月球探测数据开展数据挖掘,以获得更深刻的科学认识,这是促进相关研究领域发展的当务之急。文中在进一步校正干涉成像光谱仪数据的基础上,... 月球表面的岩石类型分布是理解月球岩浆演化的线索。随着出现越来越多的月球探测数据,利用我国的月球探测数据开展数据挖掘,以获得更深刻的科学认识,这是促进相关研究领域发展的当务之急。文中在进一步校正干涉成像光谱仪数据的基础上,获得了更为可靠的月表FeO和TiO2、镁指数填图等。在调研已有的月球岩石分类标准的基础上,根据我们的月表成分填图结果并结合Lunar Prospector Th元素数据,将月球岩石分为亚铁斜长岩、富镁结晶岩套、克里普岩和5种不同钛含量月海玄武岩等8类岩石。笔者以月球正面雨海—冷海(LQ-4)地区为例,做出该区域的岩石分类图,并讨论了该地区的岩石成因。该地区覆盖"嫦娥三号"着陆区,包含月球雨海撞击事件所形成的玄武岩岩浆泛滥区,对于理解月球的岩浆演化具有重要的研究价值。笔者利用岩石类型分布图,结合岩石同位素年龄数据,与对该地区岩石类型分布及其所代表的月球岩浆演化历史进行了讨论。此外,笔者也对"嫦娥三号"着陆区的FeO、TiO2和镁指数、岩石类型等进行了初步判别,有待于与玉兔号搭载的探测仪器测量结果相互验证。 展开更多

关键词 月球 岩石类型 分类 干涉成像光谱仪 “嫦娥一号”

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嫦娥一号干涉成像光谱仪数据再校正与全月铁钛元素反演 被引量：9

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作者 凌宗成 张江 +5 位作者 刘建忠 李勃 武中臣 倪宇恒 孙灵芝 陈剑 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期87-98,共12页

月球表面的元素和物质成分分布是理解月球成岩与地质演化历史的重要线索。嫦娥一号干涉成像光谱仪（IIM）是我国首台月球探测成像光谱仪器,其获得的大量月球高光谱数据已成为我国未来探测月球成分与地质演化研究的宝贵基础数据。本文利... 月球表面的元素和物质成分分布是理解月球成岩与地质演化历史的重要线索。嫦娥一号干涉成像光谱仪（IIM）是我国首台月球探测成像光谱仪器,其获得的大量月球高光谱数据已成为我国未来探测月球成分与地质演化研究的宝贵基础数据。本文利用探月工程地面应用系统发布的IIM B版本2C级数据,开发出一套数据再定标流程,获得了较为可靠的月表相对反射率数据。我们在新校正数据的基础上开展月球表面FeO、TiO_2的反演建模,获得了全月FeO和TiO_2分布图,这些图件是进行月球地质填图的基础。校正数据反演的FeO和TiO_2分布与前人对Clementine UVVIS数据的反演结果相近,表明干涉成像光谱仪数据具有较大的应用潜力。高地的低铁岩石成分（一般小于8%）佐证了月球月壳形成的过程中的岩浆洋分异假说,而月海玄武岩的TiO_2成分变化范围较大（0~13%）则表明月海玄武岩来源于不同的月幔源区。根据嫦娥一号干涉成像光谱仪全月FeO分布图,可将月球表面物质类型总体划分为高地斜长岩和月海玄武岩,而根据TiO_2分布可以进一步将月海玄武岩划分为5种不同钛含量的玄武岩岩石类型。FeO和TiO_2在全月范围内的分布表明Apollo和Luna返回的月球样品不能够代表全月范围内的矿物成分多样性,月球岩浆演化历史比前人认为的要复杂。未来月球样品返回任务（如嫦娥五号）如能赴这些特殊地区进行取样,将很有可能返回重要的月球科学研究发现和成果。 展开更多

关键词 嫦娥一号 干涉成像光谱仪数据 数据再校正 FeO反演 TiO_2反演

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美国阿波罗月球样品的处理与保存 被引量：12

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作者 孙灵芝 凌宗成 刘建忠 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期128-136,共9页

中国嫦娥工程三期将进行月球样品的采集与返回,这是继美国Apollo和前苏联Luna之后,国际上最新的月球样品返回计划。月球样品的存储与管理方法将成为中国探月工程中亟待解决的重要问题之一。特别是如何最大程度地保持月球样品的科学研究... 中国嫦娥工程三期将进行月球样品的采集与返回,这是继美国Apollo和前苏联Luna之后,国际上最新的月球样品返回计划。月球样品的存储与管理方法将成为中国探月工程中亟待解决的重要问题之一。特别是如何最大程度地保持月球样品的科学研究价值,避免或减少可能的样品污染等问题,不仅为工程部门所关心,也是月球科学家所极为关注的问题。文中主要回顾和总结了美国Apollo月球样品的处理与保存方法,包括月球样品实验室简况、月球样品初步处理方法、月球样品初步测试分析及相关实验简介和月球样品的保存方法等内容,以期为中国月球样品的返回和地面存储提供有益的借鉴。 展开更多

关键词 阿波罗 月球样品保存 月球样品实验室 嫦娥工程

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“嫦娥三号”着陆区月壤下伏玄武岩单元划分和充填过程研究 被引量：2

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作者 李勃 凌宗成 +3 位作者 张江 武中臣 倪宇恒 陈剑 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期155-164,共10页

月球在演化过程中,几乎没有经历过大气或流水等地质作用,在全月范围覆盖有表层土壤,极少有下伏岩石裸露。经过数十亿年的空间风化作用,月海月壤光谱特性与下伏玄武岩有很大差别。因此,通过常规遥感方法不能探知下伏玄武岩的特性。了解... 月球在演化过程中,几乎没有经历过大气或流水等地质作用,在全月范围覆盖有表层土壤,极少有下伏岩石裸露。经过数十亿年的空间风化作用,月海月壤光谱特性与下伏玄武岩有很大差别。因此,通过常规遥感方法不能探知下伏玄武岩的特性。了解月球岩石的关键是透过干扰的月壤看到下伏岩石的信息。通过对"嫦娥三号"着陆区低成熟度撞击坑坑底和坑壁位置的光谱分析,进行月壤下伏玄武岩的组分识别、单元划分并根据地形数据计算其厚度。具体内容包括:(1)基于LISM多光谱遥感数据的撞击坑筛选与光谱信息提取;(2)玄武岩单元类型划分和厚度反演,建立离散撞击坑与连续的地质单元之间的关系。结果表明,研究区至少发生了6期玄武岩溢出充填活动,由新到老可以依次划分出6种玄武岩单元。其中单元1、2和3的厚度从南向北逐渐减小最后消失;单元4、5和6可能分布于整个研究区,在南部区域被前3期玄武岩单元覆盖,没有暴露在月表,在北部区域则位于下伏玄武岩的顶层。从元素含量上看,不同玄武岩单元Ti质量分数变化较大,从最低的1.26%到最高的6.65%,而Fe质量分数相对变化较小,在16.31%到17.57%。最后,玄武岩填充时间与其Fe、Ti元素含量之间有一定的联系,玄武岩年代越年轻,其中的Fe和Ti元素更加富集。 展开更多

关键词 “嫦娥三号” 着陆区 下伏玄武岩 单元划分 充填过程

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月球Reiner Gamma漩涡地区物质的光度行为及分类 被引量：2

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作者 张江 凌宗成 +1 位作者 李勃 武中臣 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期113-118,共6页

月球漩涡是月球表面具有磁场异常和光度异常的独特地质特征,其成因目前仍存在争议。本文以典型的Reiner Gamma漩涡为例,利用LROC WAC观测数据,建立该地区主要地质单元(明亮斑纹、暗带和周边月海)的光度模型。研究表明,除光谱特性外,漩... 月球漩涡是月球表面具有磁场异常和光度异常的独特地质特征,其成因目前仍存在争议。本文以典型的Reiner Gamma漩涡为例,利用LROC WAC观测数据,建立该地区主要地质单元(明亮斑纹、暗带和周边月海)的光度模型。研究表明,除光谱特性外,漩涡地区各地质单元的光度行为可作为物质分类的重要依据。Reiner Gamma漩涡地区的明亮斑纹与暗带和周边月海的光度特性完全不同,其异常光度行为(相函数参数)可能与漩涡的强水平方向磁场存在关联。暗带与周边月海的亮度和光谱特性相近,但具有明显不同的相函数参数,其光度行为介于周边月海和明亮斑纹之间,表明它们的月壤物理特性存在差异。 展开更多

关键词 月球漩涡 Reiner GAMMA 光度行为 光谱特性 物质分类

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嫦娥三号着陆区月海玄武岩的年龄、成因及地质意义 被引量：2

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作者 李勃 凌宗成 +3 位作者 张江 陈剑 孙灵芝 赵昊炜 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期19-28,共10页

月海玄武岩主要分布在月海中,由斜长石、辉石和橄榄石组成,与地球玄武岩相比,富铁而贫钠和钾。月海玄武岩的成因,年代和成分研究是理解月岩形成与演化的基础。月球返回的岩石样品数量和覆盖面积有限,并且CE-3号着陆区没有月球样品返回,... 月海玄武岩主要分布在月海中,由斜长石、辉石和橄榄石组成,与地球玄武岩相比,富铁而贫钠和钾。月海玄武岩的成因,年代和成分研究是理解月岩形成与演化的基础。月球返回的岩石样品数量和覆盖面积有限,并且CE-3号着陆区没有月球样品返回,所以地球上的实验室样品分析方法不能应用到CE-3号着陆区玄武岩研究。本文对CE-3号着陆区月表和下伏玄武岩的组分、来源、分布、年代和层序进行反演和分析。主要使用的研究方法主要包括:玄武岩单元的撞击坑频率-分布函数定年,基于撞击坑的月壤下伏玄武岩单元识别、划分及厚度反演,基于遥感数据的元素含量和矿物成分分析等。结果表明:(1)CE-3号着陆区至少出现了6次较大规模的岩浆充填事件,由新到老分别为EIm、EIm_1、EIm_2、Im、Im_1和Im_2,其中EIm单元年龄约为3.17Ga,Im单元年龄为3.48Ga;(2)研究区玄武岩单元铁元素成分变化不大,而钛元素含量有较大变化。并且玄武岩越年轻,铁和钛元素更加富集。对指示月表硅酸盐矿物的克里斯蒂安参数(CF)和弯曲指数(CI)进行计算,发现研究区没有高硅物质的分布;(3)研究区月海玄武岩充填活动具有多期次性,每期月海玄武岩的充填流动大体上保持由南向北方向,并且活动规模逐步减小;(4)下伏玄武岩单元EIm_1、EIm_2、Im、Im_1和Im_2的平均厚度分别为68.3m,68.6m,81.8m,59.1m和52.1m,其中EIm_1单元的厚度最大为150m,从西到东逐渐减小;Im_1最大深度为224m,位于研究区的北部,向东西两侧依次减小。 展开更多

关键词 月海玄武岩 成分 厚度和年代 嫦娥三号着陆区

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