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【龙虎网报道】11月26日,绕月飞行的“嫦娥一号”卫星向地球发回了首张月球照片。昨天,从南京紫金山天文台再次传出好消息,南京造的月球探测γ射线谱仪已于11月27日晚在“嫦娥一号”卫星上成功开机,所有设备运行良好、功能发挥正常,并成功向地面发回科学监测数据,此举标志着中国探月工程取得了阶段性胜利。
背景 南京专家5年造出卫星“眼”
谈到“嫦娥一号”卫星探测仪,有一个人不得不提,他就是南京紫金山天文台空间天文实验室主任常进研究员,此前,他曾成功主持过921
1空间天文分系统γ射线探测器的研制,在天文界享有较高的知名度。这次,他在“嫦娥一号”卫星发射前后,一直担任月球探测γ射线谱仪分系统主任设计师,参与设计卫星科学探测器。
据了解,从2001年开始,以常进研究员为首的南京紫金山天文台的科学家们,就开始着手研制月球探测γ射线谱仪,经过5年的摸索与研究,终于在2006年设计完成,随后经过力学等上百项考验、检测后,于当年交付给卫星总体,今年10月24日,γ射线谱仪随“嫦娥一号”卫星发射升空,鸟瞰天宇。
功用 γ射线谱仪可探测月球表面元素
常进说,γ射线谱仪可以探测到各种元素发出的特征能量γ射线,凭借这项本领,它可以做出月球的“元素周期表”。“如果γ射线谱仪探测到某一元素的特征能量γ射线,就可以证明这种元素的存在。而这种特征能量的γ射线出现的几率越高,该元素的相对含量也就越高。通过统计特征能量的γ射线出现的几率,就可以探测元素的相对含量。”常进说,利用这种方法,“嫦娥一号”卫星可以探测到月球上的一些主要元素,如:氧、硅、镁、铝、钙、铁、钛、钠、锰、铬、钾、钍、铀及稀土元素等的含量与分布特征。
如果将X/γ射线谱仪探测的结果绘制成图,人们就可以知道全月球各元素的大致分布,通过全月球元素分布图,“嫦娥一号”卫星可以找到月球表面资源富集区,鉴别新的岩石类型,为人类将来开发和利用月球资源提供科学依据。此外,地球人据此还可对月球地质史进行深入研究。
特点 南京造探月器极具“中国特色”
常进透露,作为探月有效载荷的γ射线谱仪,与国外的卫星探测仪器相比,具有“中国特色”。“我们的γ射线谱仪跟当年美国月球勘探者(1998)比较,探测有效面积要大许多。跟日本月亮女神的γ射线谱仪相比较,它们的能量分辨比我们高很多,但探测器体积较小,有效面积只有我们的1/10,因此在几个兆电子伏以上的高能波段探测方面我们稍占优势。两个仪器的侧重点不同,月亮女神主要研究月球是否有水,我国的则主要研究全月面元素分布。”
应用 月球探测仪也能在地球上用
“与月球探测类似,空间探测用的γ射线谱仪,完全可以应用到地球资源探查和环境监测上。”常进研究员称。他说,20世纪80年代以后,随着技术的进步,γ射线谱仪不仅可以探测铀资源,还可以区分岩石类型,寻找其他矿产资源。此外,γ射线谱仪还可以监测辐射环境,人类的活动(如开矿、城市建设等)可以改变当地的辐射环境,辐射环境一旦发生质变,有可能造成灾难性的后果。因此,核电站周围,一般都要安装γ射线谱仪用来监测核辐射。 |