📚 👵🏻 🛵 如何使用无线电和辐射研究行星 👩‍🍳 🛸 🆖

宇宙辐射充满整个星际和星际空间。这是恒星，黑洞，中子星和脉冲星的吸积盘，超新星爆炸的发射的结果。宇宙中几乎所有的灾难都是辐射发射的原因。辐射是宇航员和电子设备面临的一个问题，但对科学家而言，这是一件礼物，它使您可以了解许多有关太空的细节。我们将继续审查用于研究太阳系的科学仪器。

先前我们学习了如何通过光学手段研究行星。

伽玛光谱学伽玛光谱

原理上也是光学的，因为伽马射线是高能光子。但是，行星学中的伽马射线光谱学并未研究从恒星和黑洞发射的那些射线，而是研究了行星和其他无大气层或弱大气层的宇宙星体闪烁的射线。

行星和小行星在更大质量的粒子（高能质子，α-β射线和中子）轰炸的影响下开始以伽马辐射。带电粒子撞击表层土壤，并开始以伽马射线发射。并且，这是特征性的，每种化学元素都在其自己的范围内发射。也就是说，将我们的伽马能谱仪保持在表面上方足以了解其组成。因此，我们将仅了解化学成分，而不了解地质成分，例如，通过红外光谱仪以及可见范围的照相机补充信息，就可以获得更直观的图像。

因此，科学家们使用伽马能谱仪了解了月球上相对较高浓度的or，铁和钛矿石。

在火星奥德赛上使用这样的仪器，在火星上发现了两个regions含量异常高的地区，可能还有铀矿石。随着自然原子反应堆的形成，这种过程很可能曾经在非洲发生过。没错，其他基于相同数据的人也谈到了热核战争……无论如何，这是一个令人鼓舞的发现，因为这意味着未来火星定居者的核电厂可以利用当地的原材料进行生产。

中子探测器

不同于α和β粒子，宇宙中子不会被土壤完全吸收。一些中子从石质物体的表面反射出来，而它们却掉入地下约半米。通常，中子从地表返回时已经慢得多，它们的速度和能量取决于它们在地面中经过的东西。更准确地说，在它们的帮助下，只能测量一个参数-氢含量。

由于原子的轻度，氢有效地减缓了弹性碰撞中的中子，而这种效率直接取决于其浓度。在这种情况下，游离形式的土壤中的氢不会留存，特别是在大气压趋于零的情况下。为了保护土壤中的氢，必须将其结合在化学水平上，而水仍然是最好的工具。因此，飞越表面并收集“起飞”中子速度的数据，即可确定土壤中的近似水分含量。当然，飞行的越低，数据将越准确。到目前为止，卫星的误差为正负一百公里。

借助于俄罗斯仪器LEND和HEND，获得了月球和火星表层土壤中氢/水分布的数据。

如果火星数据已经两次确认，那么月球数据仍在等待验证。在火星上，凤凰号着陆舱降落在极地地区，在HEND承诺向其提供最高70％的水的地方，尘埃下方发现了一层水冰。在好奇号流浪者工作的大风火山口中，亨德承诺向土壤中的水分含量范围从3％到5％的5％，偶尔会遇到6％的“绿洲”。

取得如此成功后，亨德（HEND）的弟弟丹（DAN）就坐在流动站上，现在他收集的数据不是像他的前辈那样从300 km的高度，而是0.5 m。的确，测深仍不超过1米，但空间分辨率提高了从几十公里到几厘米。

但是，尽管中子探测器取得了成功，但对它们没有最终的信任。月球上的冰川仍在等待他们的发现者，太空机构以及私人公司也越来越关注月球两极。据卫星说，尽管那里的水分含量不超过4％。

雷达

从地球开始进行无线电范围内行星的探测。阿雷西博射电望远镜的直径为300米，提供了很多信息。例如，早在80年代，他就在炽热的水星的两极发现了一种奇怪的反射，它可能使水结冰。长期以来，科学家们都不相信冰川可能存在于离太阳最近的星球上。我不得不等待Messenger探针的结果，Messenger探针在中子探测器和激光定位的帮助下能够确认冰的存在。

阿雷西博（Arecibo）在2013年的超级月亮期间展示了令人印象深刻的画作，利用月亮，他就能分辨出灾难性的熔岩流和“洪水”的影响。

如果将这些图像与从轨道光谱仪获得的矿物分布图结合起来，则可以绘制出该区域的详细地质图，并且可以重建地表的演化。尽管奇怪的是，到目前为止，还没有将具有强大雷达的卫星送入月球。

但是三颗雷达卫星飞到了金星。没有其他方法可以从这颗行星的轨道研究表面。 “维纳斯15号和-16号”在80年代绘制了北极的地图，然后在90年代，麦哲伦绘制了完整的地图。

现在卡西尼号在土星的轨道中处于类似的轨道。在这里，雷达被用来穿透泰坦的稠密大气层。在无数次飞行过程中，空间站逐渐打开了永恒的面纱，并向科学界开放了这个真正令人惊叹的世界，在某些方面与地上的情况极为相似，但又有明显的不同。

多次雷达射击不仅可以绘制地图，而且可以观察动态过程。因此，该岛神秘地出现然后消失了，被认为是持续的季节变化的迹象。也许是一座冰山掉入甲烷海。

其他波长和不同的雷达设计使您可以爬得更深。两架航天器在火星轨道上运行，配备了“回声探测器”，可穿透行星地壳1-3公里。

对欧洲火星快车的研究使获得极地冰的力量和结构信息，区分二氧化碳和水冰以及估算水储量成为可能。

他的扫描发现了被数百米火山熔岩掩埋的古代小行星陨石坑以及该星球北半球火星海洋的沉积物。以前，科学家们反复指出火星南半球和北半球的陨石坑数量明显不同，而火星快车可以解决这个难题。如果有人仍然希望火星人被埋在亚火星“锡安”中的真空，干旱和霜冻中，那么我对他们来说是个坏消息...

New Horizons仪器也有用于雷达研究的仪器，但是天线的尺寸不如许多行星际同事因此，研究将集中于发现和研究大气。

我期待着由罗塞塔和菲莱在一对卫星上进行的67P / Churyumov-Gerasimenko彗核的雷达传输结果。

雷达甚至被带到月球。中国“玉兔”只走了一百米，但即使在上面，他也设法获得了有趣的月球表面轮廓，深度达四百米。将来，此类信息对于登月站，基地或定居点的建设至关重要。

α-质子光谱学

在航天器研究太空物体方面，如果不碰到α-质子X射线荧光光谱的瞬间，几乎是不可能做到的。

APXS设备（Alpha粒子X射线光谱仪）安装在所有NASA流动站上。 APXS可在67P / Churyumov-Gerasimenko彗核上的Philae登陆艇上使用。苏联的月球车上也有类似的装置（RIFMA）。

该方法的工作原理类似于伽马光谱法，不同之处在于传感器具有自己的带电粒子源（某种放射性同位素），主要是α射线。被研究的样品被辐射照射，并开始在X射线范围内发光。

而且，每种化学元素都以自己的方式发光，这使得获得元素组成的光谱成为可能。

这不是用于研究太阳系的设备的详尽综述。通常，还将天体仪器放置在行星际航天器上，以记录高能粒子，行星际辐射，等离子体和尘埃。行星际飞行还使我们能够研究外太空，太阳，行星和星际介质之间的关系，但这是另一回事了。

如何使用无线电和辐射研究行星

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