CCD月塵探測儀榮獲月球探測科學載荷創意設計活動獎

CCD月塵探測儀團隊頒獎後合照
中國科學院地質與地球物理研究所提出了「CCD月塵探測儀」科學載荷創意,從全國二百五十多個候選項目中脫穎而出,獲得冠軍 。

月塵是月表最重要的環境因素,是月球上的PM2.5 ,其尖銳和易吸附的特性,影響太空人的健康安全、月球車和載荷的正常工作。除人為活動會揚起月球表面的塵埃之外,自然條件下觀察到月球晨昏線上空出現神秘的輝光(glow)。猜測月球輝光是由於漂浮的月塵散射陽光形成,但一直沒法證實,是太陽神計劃遺留的未解之謎。美國太空總署於2013年發射月球大氣和粉塵環境探測器(Lunar Atmosphere Dust and Environment Explorer,簡稱 LADEE ),探測月表上空二十至七十公里的月塵環境,揭露輝光的原因,但未能達到預期的目標。

為探測月表的塵埃環境,並解開月球輝光之謎,中國科學院地質與地球物理研究所提出了一個全新的探測思路,並設計了感光耦合元件(Charge Coupled Device,簡稱CCD)月塵探測儀。不同於傳統的直接探測飛行中的單顆粒月塵,我們是探測月球車和登陸器表面沉降的月塵,統計其大小、數量、以及它們隨時間的變化。在實現技術上,採用CCD圖像傳感器直接記錄落在其上的月塵顆粒。微米大小的月塵落在CCD上,遮擋了部分像元(一至十微米),在圖像上呈現為黑點。因此,CCD月塵探測儀可以直接看到月塵,在效果上相當於光學顯微鏡。根據所記錄不同高度的月塵顆粒大小、數量及其隨時間的變化,將得到月塵環境參數,倒算出月球表面電場,並解開月球輝光的謎團。

【圖、文:節錄自中國科學院地質與地球物理研究所網頁;新聞訊息由林景明提供】

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