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月震与月球内部结构 总被引：3，自引：0，他引：3
阿波罗（Apollo）登月计划在月球表面上布设的月震仪为探索月球内部结构提供了极佳资料来源,本文综述了近年来对月震资料的分析及利用月震资料研究月球内部结构的相关研究结果。月震仪记录到的振动信号主要分为天体撞击、月震和局域震动三类。天体撞击又分为流星体撞击和人造天体撞击,其震源位于月球表面。月震按震源深度分布分为浅源月震与深源月震,前者的震源深度大约为50～220km,释放的能量较大但发生次数较少,记录信号以高频成分为主;后者的震源深度大约为700～1150km,并具丛集性,与潮汐应力有关。局域震动在月球日出与日落时出现,被认为是由近月表的热破裂和变形过程所产生。月球内部结构的多数研究集中于月震仪下方月壳厚度计算及上月幔一维速度模型的建立。结果表明月壳平均厚度大约为40km,而不是早期研究得到的60km左右;通过现有的月震资料还不能得到月球下月幔、月核、月球深部间断面的相关信息。文章最后对月球内部的进一步研究做了总结和展望。 相似文献
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中国未来载人登月月震实验必要性和方案设计 总被引：1，自引：0，他引：1
Apollo被动月震台站仅覆盖了月球正面有限的面积,不能对全月球的内部结构进行精细分析,因此在我国未来的载人登月中继续开展月震探测是非常必要的。基于我国现有的空间探测技术条件,并针对未来载人登月的探测任务,设计了两种月震观测网络方案:一是基本方案,可以基本满足对月球内部结构进行探测的要求;二是优化方案,可满足较高分辨率的月球内部结构探测。两种方案中的月震仪网络在月球正面、背面和南北极均有覆盖,可对全月球的内部结构进行探测。最后对月震观测的基本技术参数、设备及布置地点提出了相应的要求。 相似文献
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《地学前缘》2017,(2):212-219
为探讨2013年松原震群的发震构造,本研究采用中国地震台网中心提供的2013年10月31日至2014年7月13日的观测数据,利用双差定位法对吉林松原震群序列进行了重定位,并使用不同速度模型考查重定位结果的稳定性。研究结果表明:由不同速度模型获得的震群序列空间分布形态较为一致,速度模型对震群序列的震源深度存在一定的影响。本次地震序列的优势分布为NW-SE向,呈条带状分布,长度约10km。震群深度分布为7~11km,厚度约4km的一个较小深度范围内。结合已有的震源机制解研究结果,我们推断此次震群序列的发震构造是震源区基底深部一条与长岭—大山子断裂近似正交的NW-SE向隐伏逆断层上。 相似文献
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《物探化探计算技术》2015,(4)
在页岩气开发涉及的微地震监测中,只利用声波测井资料建立的速度模型并不足够准确,通常的做法是利用测井资料与射孔数据、井下爆炸索数据、井中下落球震数据结合的方法构建模型,但射孔、爆炸索等数据的震源初始时间很难准确测量。初始时间的准确性将会影响速度模型的准确性,进一步影响定位结果的准确性。这里提出一种不需要震源初始时间的反演方法,与传统的速度反演方法相比,该方法基于不同震相的到时差信息。对同一震源,提取P-P,SS和P-S震相到时差,这三部分基于微分格式的到时差信息,都可完全消除初始时间的影响。对合成数据测试、分析和讨论的结果,证实了该方法实现速度模型校正的可行性,并给出了该方法在实际数据应用中的示例。 相似文献
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月球重力场研究及相关应用是月球科学探测中的重要内容之一。本文回顾了月球重力测量及月球重力场模型、月球地形模型等主要研究进展,总结了月球重力场（包括地形）在月球内部结构研究,特别是在月壳结构以及月球质量瘤等方面取得的研究成果。此外,月球重力场还应用于月幔／月核研究、月球均衡状态、月球物质成分及月球演化历史的研究中。随着我国嫦娥探月计划的实施,利用其探测数据建立自主重力场模型及地形模型成为我国探月研究的基础工作之一。在此基础上可开展月壳结构、月球均衡状态、月球质量瘤及月壳成分等研究,同时借鉴地球科学中相关学术思想和方法技术,从而促进对月球及类地行星等结构的研究。 相似文献
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由于缺少直接来自月球深部的岩石样品,实验和计算模拟是认识早期月球演化过程的有效方法和手段。20世纪70年代以来,陆续开展了大量的实验岩石学和实验地球化学工作对月球岩浆洋(lunar magma ocean,LMO)演化模型进行验证和修正。但是,学界对LMO模型中的两个关键性参数,即初始物质组成和熔融深度,仍然存在不同的认识。根据月震和重力探测数据推测的平均月壳厚度的差异、月球样品含水量的研究以及新的遥感数据解译发现月表广泛分布富镁铝尖晶石(Cr#<5)等等,直接影响我们对月球初始物质组成和LMO深度以及月球深部高压矿物相的评估。本文通过整理高温高压实验岩石学和实验地球化学在研究LMO演化方面的一系列研究成果,主要聚焦以下几个科学问题:(1)月球初始物质组成中的难熔元素和挥发分含量,以及LMO深度对月壳厚度、结晶矿物的种类及含量有着决定性的影响;(2)高压矿物相石榴子石在月球深部稳定存在的可能性及其对残余岩浆中微量元素的分配行为的制约;(3)特殊类型的月球样品(包括火山玻璃、镁质岩套等)的成因机制对月球深部物质组成具有指示意义;(4)月核的不同物质组成对LMO模型的初始成分含量,特别是微量元素的限定作用。我们以最新的观测数据和月球样品的分析结果为依据,对已有的LMO演化模型进行重新评估,提出月球深部含有石榴子石的LMO演化模型的可能性,并对该方向亟需开展的工作进行探讨。 相似文献
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月球表面温度物理模型研究现状 总被引：3，自引：1，他引：3
-总结了前人对月球表面温度的研究方法，对他们的研究进行了归类，分析了它们各自的优劣。直接测量和基于绕月飞行器的遥感测量均需投入昂贵的发射和维护费用，基于探测数据或月球样品分析数据的研究局限于某些时间段和地点，地基遥感探测的空间分辨率太低，这些方法自身的局限限制它们不可能用于全月的温度变化研究，只有通过建立比较完善的月球表面温度物理模型才可能达到这一目的。重点对月球表面温度物理模型进行讨论，分析了已有的模型，总结了影响月球表面温度的影响因素，包括月球表面太阳辐射、月球内部热流、月球表面物质的热吸收率、发射率、热导率、热容以及密度等，对这些因素的研究现状进行了概括，并提出了进一步研究这些参数的一些想法。 相似文献
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月壤厚度反演是我国月球探测的重要科学目标之一,其重要影响因素之一就是月球表面的有效反射率.前人在月壤厚度反演研究中使用了光滑月表反射率模型,使得月表水平极化反射率和水平极化反射率分别为0.063和0.028(观测角:30°).然而,月球表面是非常粗糙的,必须建立适合粗糙月球表面的有效反射率模型.因此,以嫦娥一号卫星微波辐射计数据的空间分辨率(3 GHz通道,56 km×56 km)为标准,利用每个微波辐射计像元范围内的激光高度计数据(8×8个)建立相应的粗糙月表模型.然后,基于Q/H模型,进行月球表面的有效反射率研究,生成了观测角为30°时月球表面水平极化有效反射率和垂直极化有效反射率分布图.结果表明,月球表面的粗糙性对月表反射率影响很大,使得水平极化反射率降低,局部地区降至0.050;垂直极化反射率增加,局部地区可达0.040,增幅达40%. 相似文献
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月球热演化研究需要丰富的月表热流数据.当前唯一的月表热流数据不完全可靠,单一数据也不足代表月球全球热流特征,通过月球岩石圈弹性厚度估算月表热流将会是有效的替代方案.针对弹性厚度估算的问题,概要回顾了以往估算的研究方法和成果,并对近年来利用重力地形导纳估算弹性厚度的理论方法进行了详细的介绍.近年来的研究结果表明月球全球岩石圈的Te可能较小,暗示月表地形形成于岩石圈冷却前较长的一段时间.个别研究成功地估算了个别质量瘤盆地的Te ,但大部分质量瘤盆地的较难估算,这不仅与质量瘤盆地复杂物理过程有关,还可能与岩石圈复杂的补偿机制有关.由于Te仅仅是岩石圈强弱的表征,不同研究方法得出的Te值存在差异是可能的.随着后续探月活动的开展,与国际社会合作布设月球热流载荷,结合后续研究对月球内部结构、月壳和月幔流变学特征的丰富认识,有望优化现有Te估算的理论与方法,进而为全球热流估算及热演化研究提供约束. 相似文献
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月球重力探测一直是国际深空探测的重要目标之一。计算月球重力发现,月球表面存在重力异常区域——质量瘤。通过对质量瘤的特征、成因以及研究方法进行概述总结,认为质量瘤是月幔隆升、高密度物质聚集所致,后期的玄武岩充填可能会增加重力异常,但作用微弱。尽管可以利用月震波分析和月球内部三维密度分布反演新技术,但是基于重力数据和地形资料的研究方法更能高效地对月球的重力场及其特征进行详细研究,高精度的重力场模型可以揭示月球深部构造及层圈形态,进而探索早期月球起源、内部物质演化与运动过程等。该研究方法可为月球和其他类地行星的重力研究提供参考。 相似文献
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月球岩浆洋结晶形成的初始月球内部结构是其后续演化过程的开端,其结晶过程受月球岩浆洋的初始深度和物质组成这两个参数的制约。由于缺少直接来自月球深部的岩石样品,目前关于月球岩浆洋演化过程的探讨主要依赖实验和计算模拟手段。岩浆洋模型中形成的月壳厚度是否与探测结果一致是月球岩浆洋演化模型合理性的重要约束。最新的GRAIL(Gravity Recovery and Interior Laboratory)探测数据推算月壳厚度为34~43km,低于阿波罗时期认为的约70km,这对已有的月球岩浆洋演化模型提出了挑战。本文采用并修正FXMOTR程序包,针对月球岩浆洋在不同的初始深度和物质组成情况下的结晶过程,进行了一系列热力学计算模拟。通过量化月球岩浆洋的初始深度和物质组成对月壳厚度的影响,结合关于月球内部微量元素分配的研究结果,对比了月球岩浆洋结晶后期的残余熔体与原始克里普组分(urKREEP)的成分。本文的模拟结果显示,一个全月幔熔融且初始成分为月球初始上月幔组成(LPUM)的岩浆洋将在其深部结晶2.5%石榴子石,形成的月壳厚度符合GRAIL的约束,并且结晶出了合适的urKREEP成分。在此模型的基础上获取了月球初始的内部成分和密度结构,并对后期月幔翻转(Overturn)的程度进行了探讨。 相似文献
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月球是人类开展深空探测的首选目标,月球探测是世界各国科技竞争的制高点。开展月球科学前沿研判,对我国实施深空探测战略、规划行星科学研究路径,进而赢得未来竞争优势至关重要。基于Web of Science数据库,本文利用文献计量学方法,对月球科学领域论文产出数量、学科和期刊分布、主要国家和领先机构的竞争力、国际合作等进行了深度分析,并通过聚类分析获得当前研究热点,梳理出五大研究领域和七大前沿问题。过去20年,我国在月球科学研究取得了长足进步,但仍然存在优秀论文少、顶尖学者少、学术期刊少的问题。未来月球科学可能在三个方向上实现突破:月球的水仍将是国际月球探测和研究的重点;月球内部结构探测或是我国弯道超车的机遇;新的月球样品将进一步揭示月球形成和演化的奥秘。本研究结果可以为我国未来月球探测和研究的规划与组织提供参考。 相似文献
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随着空间信息技术、地学信息技术和GIS等技术的飞速发展,利用QT结合OpenGEL技术建立基于3D WebGIS月球地质空间数据管理系统。该系统包含二维成果管理系统、发布系统与三维月球研究3个子系统,实现改善月球资料信息使用效率、信息化程度与多源空间数据共享。将中国探月计划所获取的月球地形地貌、岩层、土壤、资源、环境及各种相关数据资料与研究成果,以及国外包含数据、文献、报告等月球探测的研究最新成果集成在一起,建立了中国第一个月球地质空间数据管理系统。该信息系统既包含管理和服务功能,又提供面向科研、决策的信息服务与科学的分类管理、快速检索和联机查询的功能。地质空间数据管理系统具备强大的数据综合分析能力、综合管理月球地质资料与集成数据资料成果的汇总能力,将为中国探月工程提供有力的支撑。 相似文献
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月壤双轴试验的剪切带离散元数值分析 总被引：2，自引：0，他引：2
土体的破坏问题一般都是从其剪切带入手进行研究的。针对真实月壤所处的环境（无水、低重力场、低气压等）和内摩擦角较大的特点,采用最近提出的1种考虑粒间抗转动作用与粒间范德华力2个因素的月壤散粒体力学接触模型,用离散单元法模拟了柔性边界条件下月球环境（含范德华力）与地球环境（不含范德华力）2种试样的双轴压缩试验,通过试样局部变形、速度场、孔隙比及转动场的变化情况研究了2种试样剪切带形成与发展。研究结果表明,剪切带的形成是试样内部应变局部化的结果,同时也伴随着试样内部颗粒相对转动的局部化,月面环境对试样的破坏形式与性状（剪切带的倾角及厚度）有显著的影响,探月工程中必须考虑到月面环境对月壤力学性质的影响。 相似文献
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用于月面车辆力学试验的模拟月壤研究 总被引：9，自引：1，他引：8
研究月面环境下的车辆地面力学,对保证月球探测车辆的正常工作具有重要意义,而用于月面车辆力学试验的模拟月壤则影响其结果的准确度与可信度。用于月面车辆力学试验的模拟月壤,以月壤样本与JSC-1模拟月壤为参考标准,以吉林辉南县火山灰为主要原料、赤铁矿砂为辅料,通过调整试样的粒径分布与赤铁矿砂含量,使模拟月壤的比重、内摩擦角、凝聚力、承压特性、粒径分布、颗粒形态、矿物组成等参数接近JSC-1模拟月壤,并在月壤样本的参数变化范围之内,表明该模拟月壤可用于月面车辆力学试验研究。 相似文献
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H. Mizutani A. Fujimura S. Tanaka H. Shiraishi T. Nakjima 《Journal of Earth System Science》2005,114(6):763-768
The scientific objective of the Lunar-A, Japanese Penetrator Mission, is to explore the lunar interior by seismic and heat-flow
experiments. Two penetrators containing two seismometers (horizontal and vertical components) and heat-flow probes will be
deployed from a spacecraft onto the lunar surface, one on the near-side and the other on the far-side of the moon. The data
obtained by the penetrators will be transmitted to the earth station via the Lunar-A mother spacecraft orbiting at an altitude
of about 200 km.
The spacecraft of a cylindrical shape, 2.2 m in maximum diameter and 1.7 m in height, is designed to be spin-stabilized. The
spacecraft will be inserted into an elliptic lunar orbit, after about a half-year cruise during which complex manoeuvering
is made using the lunar-solar gravity assist. After lunar orbit insertion, two penetrators will be separated from the spacecraft
near perilune, one by one, and will be landed on the lunar surface.
The final impact velocity of the penetrator will be about 285 m/sec; it will encounter a shock of about 8000 G at impact on
the lunar surface. According to numerous experimental impact tests using model penetrators and a lunar-regolith analog target,
each penetrator is predicted to penetrate to a depth between l and 3 m, depending on the hardness and/or particle-size distribution
of the lunar regolith. The penetration depth is important for ensuring the temperature stability of the instruments in the
penetrator and heat flow measurements. According to the results of the Apollo heat flow experiment, an insulating regolith
blanket of only 30 cm is sufficient to dampen out about 280 K lunar surface temperature fluctuation to < 3 K variation.
The seismic observations are expected to provide key data on the size of the lunar core, as well as data on deep lunar mantle
structure. The heat flow measurements at two penetrator-landing sites will also provide important data on the thermal structure
and bulk concentrations of heat-generating elements in the Moon. These data will provide much stronger geophysical constraints
on the origin and evolution of the Moon than has been obtained so far.
Currently, the Lunar-A system is being reviewed and a more robust system for communication between the penetrators and spacecraft
is being implemented according to the lessons learned from Beagle-2 and DS-2 failures. More impact tests for penetrators onto
a lunar regolith analogue target will be undertaken before its launch. 相似文献