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月球礦物測繪儀

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月球礦物測繪儀
月球礦物測繪儀的左側
主製造商噴氣推進實驗室
發射時間2008年10月22日
世界時0點52分
發射地點薩迪什·達萬航天中心
任務時長712 天（計劃）
312天（實際）
官方網站www.jpl.nasa.gov/missions/moon-mineralogy-mapper-m3/
質量8.2千克（18磅）
攜帶儀器
空間解析度40公里（25英里） （視場）
140米（460英尺）（全球）
70米（230英尺）（目標）

月球礦物測繪儀（Moon Mineralogy Mapper）是一台成像光譜儀，簡稱「M3」，為美國宇航局捐贈給印度首個探月任務—錢德拉揚1號上的兩台儀器之一，2018年10月22日發射升空。

描述 

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M3 性能/單位[1][2]
類型 成像光譜儀
光譜範圍 430 — 3000 納米
光譜波段  260 （10 納米/波段）
視場 40 公里
解析度  70 米/像素
質量  8.2 千克
能耗  <20 瓦
尺寸  50 × 50 × 50 厘米

M3 是一台成像光譜儀，它提供了首幅整個月表高解析度空間和光譜圖，揭示了它的礦物構成。這些信息不僅提供了太陽系早期演化的線索，而且還將引導未來的太空人去探尋珍貴的礦藏資源。

該儀器是發現計劃的一項「機會任務」（一台由美國宇航局設計，安裝在另一航天局探測器上的儀器）。

錢德拉揚1號在月球軌道運行了312天，而不是預期的兩年，但任務實現了許多預定的目標。M3被用於在低解析度全球模式下繪製95%以上的月球表面，但在高解析度目標模式下只占一小部分[3]。在遭受了包括星敏感器故障和熱屏蔽不良在內的若干技術問題後，錢德拉揚1號於2009年8月29日凌晨1點30分終止了無線電信號的發送，此後不久，印度空間研究組織正式宣布該任務結束。

項目團隊

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月球礦物測繪儀拍攝的月球拼圖。藍色表示水的特徵，綠色表示測量到的表面對太陽紅外輻射的反射亮度，紅色表示一種被稱為輝石的含鐵礦物。

 

  • 卡爾· 麥格欽·皮特斯（Carle M. Pieters），布朗大學-首席研究員
  • 喬·博德曼（Joe Boardman），分析成像與地球物理有限公司
  • 邦妮·布拉（Bonnie Buratt），噴氣推進實驗室
  • 羅傑·克拉克（Roger Clark），美國地質調查局
  • 羅伯特·格林（Robert Green），噴氣推進實驗室
  • 吉姆·海德（Jim Head），布朗大學
  • 莎拉·倫丁（Sarah Lundeen），噴氣推進實驗室 - 儀器地面數據系統
  • 埃里克·馬拉雷特（Erick Malaret） 
  • 湯姆·麥考德（Tom McCord），夏威夷大學
  • 傑克·姆斯塔德（Jack Mustard），布朗大學
  • 卡斯·魯尼恩（Cass Runyon），查爾斯頓學院
  • 馬特·斯泰德（Matt Staid），行星科學研究所
  • 傑西卡·桑雪（Jessica Sunshine），馬里蘭大學
  • 拉里·泰勒（Larry Taylor），田納西大學
  • 史蒂芬妮·湯普金斯（Stefanie Tompkins），科學應用國際公司
  • 帕德瑪·瓦拉納西（Padma Varanasi）,噴氣推進實驗室 - 任務操控

月球上發現的水

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這些圖像顯示了月球背面一座極年輕隕石坑中的水

2009年9月24日，《科學》雜誌報道，錢德拉揚1號上的美國宇航局月球礦物測繪儀（M3）在月球上探測到了水[4]，但2009年9月25日，印度空間研究組織宣布，錢德拉揚1號上的另一台設備-「月球撞擊探測器」（MIP）也在撞擊前，先於月球礦物測繪儀發現了月球上的水，只是這一發現在美國宇航局確認後才宣布[5][6]。

月球礦物繪圖儀在月表檢測到接近2.8-3.0納米的吸收特徵，對於矽酸鹽體而言，這種特徵通常歸因於含OH和/或H2O的材料。在月球上，該特徵被視為分布廣泛的吸收層，在較冷的高緯度區和數座新的長石質隕坑中表現得最明顯。陽光照射下該特徵的月球礦物繪圖儀數據與中子光譜儀的氫豐度數據通常缺乏相關性，這表明OH和H2O的形成和保留是一個持續的表面過程。OH/H2O的生產過程可能會導致極地冷阱，並使月壤成為人類探索揮發物的候選目標源。

月球礦物測繪儀（M3）是一台成像光譜儀，也是8月29日提前結束任務的錢德拉揚1號上11台儀器之一。月球礦物測繪儀的目的是提供整個月球表面的首幅礦物分布圖。

幾十年來，月球科學家一直在爭論水資源儲存的可能性。一份報告說，他們現在越來越「相信這場長達數十年的辯論已經結束」。「事實上，月球各處都有水，不僅被鎖在礦物里，而且分散在破碎的地表中，還有可能在很深處的冰塊或冰層中」。來自美國宇航局月球勘測軌道飛行器的探測數據也「提供了大量水的跡象」[7]。

對2018年月球礦物測繪儀全套數據的詳細分析得出，在70度以上的高緯地區，有多處地表的水冰濃度在2%到30%之間的。但令人驚訝的是，一些所知的「冷阱」，包括月球坑觀測和傳感衛星失效階段的撞擊點，都未能探測到表面冰[8]。

富鎂尖晶石岩的發現 

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沿莫斯科海盆地西側內環（數個離散區域之一），月球礦物繪圖儀發現了一種以鎂尖晶石為主的岩石，未檢測到輝石或橄欖石的存在（<5%），這種尖晶石的出現難以與目前的月球地殼演化模型相吻合[9]

參考文獻

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  1. ^ 月球礦物測繪儀（M3）月球科學成像光譜儀：儀器描述、校準、在軌測量、探測數據校準和在軌驗證 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. R. O. Green, C. Pieters, P. Mouroulis,  etal. 《地球物理學研究雜誌》. 2011年10月29日. doi:10.1029/2011JE003797
  2. ^ 錢德拉揚1號上的月球礦物測繪儀(M3) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. (PDF). Carle M. Pieters1, Joseph Boardman, etal.
  3. ^ Boardman, Joe. 月球矿物测绘仪观测到的新月球：图像覆盖、光谱度数和统计异常。 (PDF). LPI. [12 April 2011]. （原始內容 (PDF)存檔於2019-07-16）. 
  4. ^ "http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/sci;1178658v1 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）"
  5. ^ 钱德拉扬1号最早在月球上发现了水，但？. 每日新聞與分析 (班加羅爾). 每日新聞與分析. 2009年9月25日 [2013-06-09]. （原始內容存檔於2020-06-11）. 
  6. ^ Bagla, Pallav. 印度在月球找水方面打败了美国宇航局吗？. 新德里電視台 (班加羅爾). 2009年9月25日 [2013-06-09]. （原始內容存檔於2014-10-06）. 
  7. ^ 月球上发现了水？“其实有很多”. The Hindu (Chennai, India). 23 September 2009 [2021-02-07]. （原始內容存檔於2009-09-26）. 
  8. ^ Li, Shuai; Lucey, Paul G.; Ralph E., Milliken. 月球极地区地表裸露水冰的直接证据. 美國國家科學院學報 (國家科學院). 2018年8月20日, 115 (36): 8907–8912. PMC 6130389 可免費查閱. PMID 30126996. doi:10.1073/pnas.1802345115. 
  9. ^ Pieters, Carle. 月球矿物测绘仪辨识出一种新的富含尖晶石的月岩类型 (PDF). LPI. [2011年4月12日]. （原始內容存檔 (PDF)於2021年1月26日）. 。

外部連結

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