由于太陽(yáng)紫外、X射線和太陽(yáng)風(fēng)粒子作用,近月表形成塵埃等離子體環(huán)境,而月表隕坑地形使得這種塵埃等離子體環(huán)境更為復(fù)雜.本文以位于嫦娥四號(hào)著陸區(qū)的織女隕坑為研究對(duì)象,基于高程數(shù)據(jù)構(gòu)造了該隕坑的三維模型.根據(jù)太陽(yáng)-月球關(guān)系和隕坑地理坐標(biāo)信息,計(jì)算了隕坑白天任意時(shí)刻的有效太陽(yáng)輻照度分布,探討了不同時(shí)刻隕坑內(nèi)外的光照面積占比,得到隕坑隨地方時(shí)而發(fā)生的遮蔽效應(yīng)特征.同時(shí),基于月表充電方程計(jì)算了織女隕坑在不同地方時(shí)條件下的平衡表面電勢(shì)、德拜鞘高度和電場(chǎng)強(qiáng)度分布,發(fā)現(xiàn)隕坑自身遮蔽效應(yīng)對(duì)坑內(nèi)電場(chǎng)環(huán)境影響十分明顯.以坑底中心為例,討論了地方時(shí)和緯度對(duì)類織女隕坑的平衡表面電勢(shì)、德拜鞘高度及電場(chǎng)強(qiáng)度的影響,結(jié)果表明三者變化特征均以正午時(shí)刻及赤道為界呈對(duì)稱分布,越接近12:00 LT或者越接近赤道,坑底中心的平衡表面電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度越高,德拜鞘高度越低. 

【文章來(lái)源】：空間科學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(02)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：14 頁(yè)

【部分圖文】：

圖１月球高程圖（ａ）和嫦娥四號(hào)、五號(hào)（預(yù)）著陸區(qū)光學(xué)影像（ｂ）．?dāng)?shù)字高程圖基于ＬＯＬＡ數(shù)據(jù)繪制＇??光學(xué)影像來(lái)自ＬＲＯＣ廣角相機(jī)數(shù)據(jù)??Ｆｉｇ．?１?Ｌｕｎａｒ?ｅｌｅｖａｔｉｏｎ?（ａ）?ａｎｄ?ｏｐｔｉｃａｌ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?Ｃｈａｎｇ，Ｅ＞４／５?（ｃａｎｄｉｄａｔｅ）?ｌａｎｄｉｎｇ?ａｒｅａｓ?（ｂ）．?Ｔｈｅ?ｅｌｅｖａｔｉｏｎ?ｍａｐ?ｉｓ??ｃｒｅａｔｅｄ?ｆｒｏｍ?ＬＯＬＡ?ｄａｔａ＊，?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｏｐｔｉｃａｌ?ｉｍａｇｅｓ?ａｒｅ?ｏｂｔａｉｎｅｄ?ｂｙ?

，太陽(yáng)位于地平線以下．對(duì)于地形??起伏的月球表面，需進(jìn)一步考慮斜坡面上的局部太陽(yáng)??高度角（外為方便計(jì)算隕坑內(nèi)不同斜坡位置的太陽(yáng)??高度角，這里進(jìn)一步將隕坑模型三角網(wǎng)格化．即以連??續(xù)的三角網(wǎng)格來(lái)模擬隕坑的地形變化［２９］．任意三角??網(wǎng)格平面的太陽(yáng)高度角可表示為［３６ｉ??ｓｉｎ?沒(méi)＝ｃｏｓ?ａ?ｓｉｎ?／３?—?ｓｉｎ?ａ?ｃｏｓ?／？?ｃｏｓ（?Ａａ）?？?（３）??其中，Ａａ為太陽(yáng)方位角（ａ）與地形坡度的差值．??當(dāng)ｓｉｎ０?＜?０時(shí)，假設(shè)太陽(yáng)位于以該局部坡面延伸的??圖２簡(jiǎn)單隕坑模型構(gòu)建．藍(lán)色圓弧表示隕坑邊緣，灰色??區(qū)域表示月球表面，二者位于同一平面??Ｆｉｇ．?２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｓｉｍｐｌｅ?ｃｒａｔｅｒ?ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．??Ｔｈｅ?ｂｌｕｅ?ｃｉｒｃｌｅ?ｄｅｎｏｔｅｓ?ｃｒａｔｅｒ?ｒｉｍ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｇｒａｙ??ａｒｅａ?ｄｅｎｏｔｅｓ?ｌｕｎａｒ?ｓｕｒｆａｃｅ．?Ｂｏｔｈ?ｏｆ?ｔｈｅｍ??ａｒｅ?ｌｏｃａｔｅｄ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｉｄｅｎｔｉｃａｌ?ｐｌａｎｅ??＊?ｈｔｔｐ：／／ｏｄｅｒｅｓｔ．ｒｓｌ．ｗｕｓｔｌ．ｅｄｕ／ＧＤＳＷｅｂ／ＧＤＳＬＯＬＡＲＤＲ．ｈｔｍｌ??＊＊?ｈｔｔｐ：／／ｏｄｅ．ｒｓｌ．ｗｕｓｔｌ．ｅｄｕ／ｍｏｏｎ／ｉｎｄｅｘＭａｐＳｅａｒｃｈ．ａｓｐｘ??

２５４??Ｃｈｉｎ．?Ｊ．?Ｓｐａｃｅ?Ｓｃｉ．空間科學(xué)學(xué)報(bào)?２０２０，?４０（２）??－６６００—??１７６??１７６．０５?１７６．１?１７６．１５?１７６．２?１７６．２５?１７６．３??Ｌｏｎｇｉｔｕｄｅ／（°）??么＝０．１８９??圖３織女隕坑（１７６．１５°Ｅ，?４５．３４°Ｓ）的光學(xué)影像⑷、??高程圖（ｂ）和剖面高程圖（ｃ）．?（ｃ）中剖面??位置為（ａ）中藍(lán)線標(biāo)記位置??Ｆｉｇ．?３?Ｏｐｔｉｃａｌ?ｉｍａｇｅ?（ａ），?ｅｌｅｖａｔｉｏｎ?（ｂ）?ａｎｄ?ｅｌｅｖａｔｉｏｎ??ｐｒｏｆｉｌｅ?（ｃ）?ｏｆ?Ｚｈｉｎｙｕ?ｃｒａｔｅｒ?（１７６．１５°Ｅ，?４５．３４°Ｓ）．?Ｔｈｅ??ｅｌｅｖａｔｉｏｎ?ｐｒｏｆｉｌｅ?ｉｎ?（ｃ）?ｉｓ?ｍａｒｋｅｄ?ｂｙ?ｂｌｕｅ?ｌｉｎｅ?ｉｎ?（ａ）??無(wú)限平面以下，即坡面存在自身遮蔽效應(yīng)．??假設(shè)太陽(yáng)為點(diǎn)光源且入射到月表的太陽(yáng)光為平??行光，由式⑶和式（３）可知，隕坑的太陽(yáng)輻射環(huán)境??主要取決于緯度和地方時(shí)（即時(shí)角心）的影響．對(duì)于??位置確定的織女隕坑，地方時(shí)是影響其熱輻射環(huán)境的??主要因素，如圖５所示．隕坑邊緣水平區(qū)域太陽(yáng)輻照??度分布均勻，隨時(shí)間表現(xiàn)出一致的變化．而隕坑內(nèi)太??陽(yáng)輻照度分布表現(xiàn)出較大的差異，越接近黎明／傍晚??時(shí)刻（見(jiàn)圖５ａ，?ｅ），隕坑的遮蔽效應(yīng)越明顯．隨時(shí)間變??化，坑內(nèi)光照區(qū)與陰影區(qū)的面積及位置均發(fā)生變化，??－５８００??圖４無(wú)量綱的織女隕坑（１７６．１５°Ｅ，４５．３４°Ｓ）三維模型??Ｆｉｇ．?４?Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｌｅｓｓ?ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ??Ｚｈｉｎｙｕ?ｃｒａｔｅｒ?（

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]月表復(fù)雜地貌形態(tài)下的月球表面鞘層研究[D]. 聶金橋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3104735