月球表面物质介电常数: 嫦娥五号月球样品的新启示
Abstract
月表物质的介电常数决定了电磁波在月球次表层的穿透深度, 对月球雷达、微波辐射计、月表电磁实验等科学载荷的设计与数据解译至关重要, 有助于定量反演次表层结构与物理性质. 对月球物质介电常数的了解, 目前主要基于主被动微波遥感数据反演和对Apollo, Luna月球样品的实验测量. 2020年12月, 我国嫦娥五号探测器从月球正面风暴洋北部成功采集并返回<sc>1.731 kg</sc>月球样品, 为研究月壤介电常数提供了新的样品. 本文首先介绍了物质介电常数基础、介质电极化机制、介电常数混合模型和测量方法, 接着对月球表面物质介电常数的研究历史与现状进行了系统性梳理与总结, 并给出了整个月球表面月壤介电常数的分布图. 最后, 介绍了我国嫦娥五号着陆区地质背景与月壤特性的最新研究结果, 对嫦娥五号月球样品介电常数实验测量给出了建议, 并对其潜在科学产出进行了评估. 本文对月壤介电常数的梳理与认识, 可以为我国后续探月工程中微波遥感载荷设计、雷达数据解译、采样点选取和样品分析等提供理论指导与支撑.
