我研究人员完成首个高精度高分辨率全月球地形模型
月球最高点9840米 形状更接近一个圆

利用已经成功运行超过一年的“嫦娥一号”激光测高数据,我国研究人员完成了国际上首个高精度高分辨率全月球地形模型。
新一期《中国科学》刊文表明,该模型与以往其他国家同类模型相比,在空间数据覆盖、高程精度和空间分辨率上有明显改善,并首次获得月球两级高分辨率的地形模型。此前,国际上还没有一个完全基于激光测高的高精度全月地形模型。
研究发现,月球上最高处位于科罗列夫坑以北(东经201.375°,北纬5.375°),高出平均参考球面约9.84公里。
通俗地讲,这意味着月球最高峰“海拔”9840米,比地球上的珠穆朗玛峰高出近1000米。而此前,美国克莱门汀月球探测器曾于1994年得出月球最高点为8000米的结论。
最高精度全月地形图
对月球地形的精密测量,是上世纪90年代以来国际月球探测的主要科学目标之一,月球地形为揭示月球的内部结构及其演化提供了重要的信息。
日前,发表在2008年第11期《中国科学G辑》,由嫦娥一号卫星测控系统VLBI分系统总体技术主任设计师、中国科学院上海天文台研究员平劲松担任第一作者的《基于嫦娥一号卫星激光测高观测的月球地形模型CLTM-s01》一文,介绍了利用嫦娥一号月球探测卫星激光高度计数据得到的月球地形模型。
研究团队利用测控数据对嫦娥一号卫星进行了精密轨道确定,对2007年11月27日~2008年1月22日正飞期间获取的321万个激光测高数据进行了分析处理,得到了目前世界上最高精度和最佳分辨率的全月球地形图。
与美国克莱门汀月球探测器在上世纪90年代得到的结果比较,该研究利用激光测高数据首次直接得到了在南北纬度70°以上的高精度月面地形。
在空间分辨率方面,克莱门汀探测器的空间分辨率为70公里,而嫦娥一号的空间分辨率精确到2公里左右。
由此得出的地形图高程的精度比也提高4~5倍,空间分辨率提高了10倍,较以往模型有了量级上的改进。嫦娥一号并且对多个以往没有测高观测的经度带,第一次获得了高程测量信息。
“月球形状其实更接近圆”
11月12日,我国发布了依据嫦娥一号卫星照相数据制作的全月面影像图,目前专家们正在利用激光高度计数据对照相关数据进行高程标校,以获取全月球表面三维地形图。而平劲松等人的研究,就是利用“嫦娥一号”的激光高度计,得出目前最高精度的月球地形模型。
据介绍,利用该模型得到的月球平均半径、赤道平均半径和极区半径分别为1737013米、1737646米和1735843米,月球的形状扁率为1/963.7256。
该模型同时给出月球上最深的深度为9.23公里,位于南极艾肯盆地区域 (东经211.375°,南纬61.375°)处,月球上最高处位于科罗列夫坑以北 (东经201.375°,北纬5.375°),高出平均参考球面约为9.84公里。
平劲松说,由于最低点位于极区,最高点在月球背部,因此两个点从地球上都看不见。不同于地球上的珠穆朗玛峰,月球上的最高点是一座环形山外缘的最高点,并不是十分突出。
“月球形状其实接近一个完美的圆。”平劲松等人的研究也表明,相较于扁率为1/298.257的地球,1/963.7256扁率的月球,要更接近圆。
为月球着陆点研究提供依据
据介绍,继美国克莱门汀探测器之后,目前正在月球极轨道上飞行的我国的嫦娥一号、日本的月女神一号和印度的月船一号,都搭载了高性能的激光高度计,可以测量到2公里空间分辨率的月球地形。
而我国嫦娥一号卫星的激光测高数据处理后得到的全月面地形模型无论在精度、分辨率、图像清晰度方面,均明显优于各国已有的月面地形模型。这份首次得到的高精度全月球地形图也为进一步进行月球的地形地貌构造、内部结构和演化研究提供了可靠依据;在此基础上获得的高精度月面控制点,也为着陆点、月球基地等的选择提供了基础数据和科学依据。
有关专家表示,该研究成果如果联合月女神一号和月船一号得到的激光高度计数据,将更好地揭示月球表面地形特征。



×