表層穿透雷達在月球和深空探測中的應用

作者：王瑞剛,蘇彥,洪天晟,戴舜,劉晨迪

摘要：對月球以及更遠天體或者空間環境的探測是人類航天活動的重要方向。開展月球和深空探測有利于研究太陽系起源、演化與現狀,以及生命起源與演變等重大科學問題,有利于催生基礎性、前瞻性的學科與技術。相比光學探測方法,雷達具有強穿透性、極化特性以及不受光照限制等優勢,是探測天體特性的有效手段之一,在月球和深空探測中發揮了重要作用。電磁波能夠穿透幾米到幾千米的次表層,可用于探測月球和深空目標的表層介電常數、次表層結構、電離層及水冰等。按照探測方式的不同,表層穿透雷達探測主要包括地基雷達、環繞器雷達及巡視器雷達3種方式。針對不同的科學目標,不同的探測方式具有各自的優勢和不足。回顧了表層穿透雷達在月球、火星以及小行星等探測中的科學應用,總結了已經投入使用以及計劃中的各種雷達科學載荷的探測任務、參數設計、工作原理和探測結果,展望了在未來利用表層穿透雷達進行月球和深空探測的發展趨勢。

發文機構：中國科學院國家天文臺 中國科學院月球與深空探測重點實驗室 中國科學院大學

關鍵詞：表層穿透雷達深空探測地基雷達環繞器雷達巡視器雷達Surface penetrating radarDeep-space explorationGround-based radarSpace-borne radarRover radar

分類號： P412.25[天文地球—大氣科學及氣象學]