微陨石撞击模拟及其在"嫦娥一号"光谱解译中的应用

月球和小行星在微陨石和太阳风等太空营力的共同作用下，其光谱特征发生明显的变化，显示了太空风化作用的影响。月球和小行星的太空风化作用导致月表的光谱反射率降低、斜率随波长增加而升高以及吸收峰变弱等现象。因此，月球和小行星太空风化的研究，对光谱的正确解译和天体表面特性（即太空风化的强度等）的认识均有十分重要的意义。本项目旨在借助激光轰击顽辉石球粒陨石、普通球粒陨石、碳质球粒陨石、钙长辉长无球粒陨石、中铁陨石以及不同的月岩样品，模拟微陨石轰击所产生的太空风化作用，讨论微陨石轰击对不同类型的小行星和月球不同地质单元所产生的太空风化特征及其与岩性、化学成分、空间位置等之间的联系。在此基础上提出月球和小行星光谱解译的校正方法，利用我国"嫦娥一号"的IIM多光谱数据反演月表物质组成和太空风化的强度等信息。

首先，本项目通过激光轰击成功模拟微陨石撞击引起的太空风化效应，并通过改进高斯模型成功剥离组成矿物特征吸收峰和代表太空风化强弱的连续统，并应用于嫦娥三号月球探测的光谱数据解译，获得可靠结果。其次，依托纳米粒子探针分析平台，建立了磷灰石和硅酸盐玻璃的水含量分析方法，并应用于月球和火星样品的水含量和H同位素测定。在火星样品中发现火星近期仍存在过地下水活动的证据；在月球样品中，发现月球贫水的证据。此外，在陨石基础分类方面，系统比较了磁化率分类的准确度和可靠性，该方法是无损且快速的分类方法。