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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：1
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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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嫦娥四号能量中性原子观测揭示太阳风与月面相互作用新特征 被引量：3
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作者 谢良海 张爱兵 +10 位作者 李磊 王慧姿 史全岐 张江 王文静 WEISER Martin 张艺腾 孔令高 冯永勇 周斌 王劲东 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期11-24,共14页
与地球不同,月球暴露在太阳风中。太阳风注入到月面,与月壤相互作用,部分太阳风质子以能量中性原子(Energetic Neutral Atom, ENA)的形式被月表散射。另外,月球局部地区的磁异常能阻挡太阳风到达月面,并形成微磁层,成为月面天然的保护... 与地球不同,月球暴露在太阳风中。太阳风注入到月面,与月壤相互作用,部分太阳风质子以能量中性原子(Energetic Neutral Atom, ENA)的形式被月表散射。另外,月球局部地区的磁异常能阻挡太阳风到达月面,并形成微磁层,成为月面天然的保护屏障。然而以往相关的观测数据都来自轨道器,月面的真实情况无从知晓。嫦娥四号任务搭载的中性原子探测仪首次在月面就位测量ENA,为研究月面和太阳风相互作用提供了新的视角。本文综述了嫦娥四号的ENA探测,重点介绍了一些不同于以往遥感观测的新现象,包括月面ENA反射率较高,ENA通量向低能段聚集,以及除了氢ENA还有其他重成分ENA等。分析上游太阳风观测数据发现,月面对太阳风的作用主要体现在105~523 eV能量段,且在磁异常下游时ENA通量整体偏低。利用全球Hall MHD数值模拟,证明了微磁层是造成ENA通量降低的原因。同时,还发现月球微磁层的形成与太阳风动压以及离子惯性长度有关,微磁层内的静电场使得太阳风减速和偏转,对应的电势差为50~260 V。 展开更多
关键词 太阳风–月面相互作用 能量中性原子 微磁层 嫦娥四号
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月表太阳风和粒子辐射环境--“嫦娥四号”观测新结果 被引量：3
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作者 王赤 李磊 +9 位作者 张爱兵 张珅毅 侯东辉 徐子贡 谢良海 王慧姿 罗朋威 郭静楠 史全岐 张小平 《深空探测学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第3期239-249,共11页
太阳风、太阳高能粒子、银河宇宙线几乎可以无阻碍地到达月面,与月表发生相互作用。太阳风粒子以能量中性原子的形式被月壤散射,其过程与太阳风状态、月表电磁环境、局部地形、月壤特性等因素均有关系;银河宇宙射线、太阳高能粒子与月... 太阳风、太阳高能粒子、银河宇宙线几乎可以无阻碍地到达月面,与月表发生相互作用。太阳风粒子以能量中性原子的形式被月壤散射,其过程与太阳风状态、月表电磁环境、局部地形、月壤特性等因素均有关系;银河宇宙射线、太阳高能粒子与月壤相互作用,产生以中子和伽马射线为主的反照辐射,形成特殊的月表粒子辐射环境。文章介绍了“嫦娥四号”首次在月球背面原位所测量的能量中性原子、粒子辐射环境,分析了月面ENA的能谱等特性、月球微磁层存在的观测证据及月面辐射环境的构成及其随时间的变化。结果表明,月表能量中性原子观测为认识太阳风与月球的相互作用,这为研究月球微磁层内部结构及成因提供了新的视角;而月面辐射环境的测量为未来月球探测中航天员和设备的安全保障提供了重要依据。 展开更多
关键词 月球空间环境 能量中性原子 太阳风散射 粒子辐射 微磁层
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