遥感教程第19-4页

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Both the U.S. and the Soviets sent spacecraft to the Moon to photograph its surface at high resolution to gather details beyond Earth-based telescopes. The Russians were the first to take photos of the far side of the Moon. The NASA Ranger series took pictures as each spacecraft approached the Moon to deliberately crash. The Lunar Orbiter satellites, using onboard photoprocessing, produced extraordinary pictures. Some examples of these are shown, highlighting both impact features and volcanism.


早期太空船登月

1957年10月,前苏联发射了“人造卫星一号”,使太空计划全面启动两年后,第一次登月开始了用宇宙飞船探索行星。1959年9月,月球2号撞击了月球赤道。下个月,月球3号完成了行星体的第一次飞越,返回了一系列月球边缘的照片和一些人类从未见过的月球背面的视图。

总之,苏联的月球计划向月球发射了20艘月球探测器和5艘分区飞船,大部分(但不是全部)都成功了。有几个到达了月球表面。Lunokhod1是第一个在另一个行星体上运行的无人机,于1970年11月17日着陆。

美国首次登月任务实际上是 碰撞程序 !在1961年到1965年之间,美国宇航局发射了三个像子弹一样的游骑兵太空船降落(撞击)到地面,在这个过程中摧毁了自己。每名护林员的鼻子上都装有一台电视摄像机,当它靠近水面时,摄像机可以向前看。他们立即遥测越来越高分辨率的图像,直到碰撞的时刻。最后的图像分辨率只有几米。下面是一个典型的例子,由游骑兵7号相机拍摄。每一个梯形框架连续下一个场景:

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|当航天器接近月球表面进行硬着陆(撞击)时,游骑兵7号的电视摄像机拍摄了四张照片;从左上角到右下角,下一张照片代表前一张照片的面积,这是由于空间探测器逐渐接近月球表面而拍摄的。|


阿波罗登月前的标志之一是月球轨道器计划,其中五个“光实验室”航天器在1966年8月至1967年8月间绕月球轨道运行。1966年4月,前苏联实际上是第一个绕月球运行的国家,但其图像回报率很低。前三个月球轨道飞行器的轨道偏向赤道,后两个位于近极轨道。每架飞机都有一个有效载荷,由两个装有70毫米黑白胶片的照相机组成。一台带有广角镜头的相机拍摄的照片,其分辨率从8米到150米(26英尺到492英尺),取决于不同的轨道高度。第二台高分辨率相机将这些值提高了8倍,但覆盖的区域要小得多。这些照片是作为底片在船上拍摄的,由连续的条纹组成,由一个“飞点”电子扫描,然后进入光电倍增管,光电倍增管产生一个模拟信号,传送到地球。在地球上,这个信号驱动一个成像设备,该设备产生35毫米的正极条带,光电解译器将其拼接成马赛克。2000年左右,来自这些任务的照片几乎覆盖了整个月球表面,导致了详细的地质图,这些地质图主要通过叠加和横切关系来解释(见下页)。这里有四个典型的场景:

|月球轨道飞行器照片显示,母马平原侵占了蒙特斯亚平宁山脉(盆地边缘的一部分)。|

月球轨道器:一个火山口(可能起源于火山),大部分被熔岩淹没;明显存在弯曲的细沟;注意照片带。|

|月球轨道器:在母马表面的褶皱脊。|

|月球轨道器照片显示了覆盖在大洋洲的旧熔岩上的熔岩流(注前)。|


左上角是亚平宁山脉的斜视图,地壳隆起,地形特征与高地相似,被充满大洋洲前大陆的年轻玄武岩的岩浆熔岩所覆盖。上面的右图显示了在大洋洲和普林茨火山口的一部分,熔岩平原上有蜿蜒的沟壑(流沟)。马赛克中的每条带宽4公里(2.5英里)。

左下角的照片显示了母马脊(挤起)和另一条细沟。底部的照片(第四张)似乎是一个平坦的母马表面的平淡的视图,除了近距离观察揭示了一个上流动单元,该单元由一个独特的正面标记,该正面创建一个突出的Folium标记前进。这些构造清楚地表明盆地被多次挤压充填。

` <>`__19-9: Speculate on plausible origin(s) of mare ridges and sinuous rilles. `ANSWER <Sect19_answers.html#19-9>`__

轨道飞行器的主要目标是候选着陆点的高分辨率照片。下面的场景(5公里乘8公里,3英里乘5英里)记录了阿波罗12号着陆点附近大洋洲的一个椭圆形场地,尽管火山口密度似乎很高,但被认为是可以接受的。

` <>`__19-10: Would you feel comfortable trying to land the Lunar Module ( LM ['Lem']) in this particular site? `ANSWER <Sect19_answers.html#19-10>`__

下一张经典的月球“牛眼”由月球轨道飞行器四号在2700公里(1678英里)的平均高度上拍摄的照片组成,它被称为“东方盆地”,是一个多环(可能是四个,最外层直径900公里)。 [559密] )被熔岩侵入的撞击结构(东方马)。这一特征位于可见的月球西侧边缘;西大洋洲的南冰洋在右上角。

` <>`__19-11: In what one way is the Orientale impact basin unlike any impact structures known on Earth? `ANSWER <Sect19_answers.html#19-11>`__

轨道飞行器证实撞击坑形成是在月球表面运行的主要过程。下一张图片实际上是宇航员从绕月球运行的航天器上拍摄的照片。这是一个典型的较小的年轻陨石坑,有完整的边缘和保存完好的喷出物。

但是,火山活动的迹象普遍存在:光解译人员辨认出一些火山口,月球上的细沟要么是流动的通道,要么是坍塌的熔岩管,圆顶很明显,许多大型撞击坑的底部都有明显的火山活动迹象。

第谷内部的轨道器V视图(见上页;一张满月图像显示了一个黑暗的内部,下面的相似图像显示了一个明亮的内部,这是通过照片处理的方法得到的)在更大的尺度上显示了许多与地面火山口底板相似的特征:

这个轨道器V特写视图的内部第谷显示了火山结构的细节,如图穆利和挤压,就像那些在地面火山口地板。撞击后进入月球次锈坑的熔岩从上面卸下岩石,导致下面的热岩石融化并迁移到新的坑底(很像血液流向表面伤口):

` <>`__19-12: There is one conspicuous volcanic feature on the floor of Tycho. Describe it in general terms. What is its origin? `ANSWER <Sect19_answers.html#19-12>`__

构造性火山特征是罕见的。没有发现层锥。一些穹顶,例如在马吕斯山上发现的个体,或在鲁姆克山(如下图所示)一个较大穹顶上的穹顶,是玄武岩熔岩上升流的特征。


主要作者:Nicholas M.Short,高级电子邮件: nmshort@nationi.net