模拟月壤研制与月壤的微波辐射特性研究

嫦娥一号绕月探测卫星上将搭载一台四通道的微波探测仪（3.0 GHz、7.8GHz、19.3 5 GHz、37 GHz）。利用其测量到的月球微波辐射亮度温度，反演月壤厚度并评估月球的氦一3资源量是嫦娥一号卫星的四大科学目标之一。本文主要包括模拟月壤的研制和月壤微波辐射特性的研究，是对月球微波辐射探测的预先研究。（l）详细概述了月壤的形成与演化、化学和矿物组成、物理力学性质等；（2）模拟月壤的研制是嫦娥工程顺利开展所必需的基础设施建设项目，本文首次提出了系列化模拟月壤的研制设想和基本方案；（3）成功研制了CAS一1模拟月壤，岩石学、矿物学和地球化学的对比表明，CAS一1模拟月壤与APollo14登月点月壤相似。并测量了其基本的化学和物理力学性质供样品使用单位参考；（4）首次提出应用聚乙烯稀释法和Liehtenecker介电混合公式，在谐振腔微扰系统上测量干燥岩石或矿物复介电常数的方法，该方法具有操作简单、所需样品量少、测量精度高等优点；（5）利用同轴终端法系统测量了120 GHz模拟月壤、模拟月岩的复介电常数，研究其随颗粒粒度和（％TiO2＋％FeO＋％Fe2O3）含量的变化规律，并比较其与地球红土的差异；（6）在对月球物质的复介电常数进行详细研究的基础上，探讨了月壤的微波辐射特性，并估算了Apollo和Luna登月点的微波辐射在月壤中的穿透深度。