魏广飞
- 作品数：10 被引量：19H指数：3
- 供职机构：中国科学院更多>>
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- 相关领域：天文地球航空宇航科学技术更多>>
- 基于SLDEM2015数据的月球Aristarchus地区有效太阳辐照度和电场实时模拟被引量：1
- 2022年
- 以月球Aristarchus地区为例,基于覆盖全月的高精度数字高程模型(SLDEM2015)得到的月表坡度和方位角数据,计算2025–2045年之间研究区处于近日点夏至/冬至、远日点夏至/冬至4个时间点时,正午时刻的有效太阳辐照度.其次,基于充电电流平衡理论,计算4个时间点对应的平衡表面电势和垂向电场强度.研究发现地形、纬度、日月距离、季节对有效太阳辐照度和表面电场的分布特征具有重要的影响.此外,对比发现日月距离对研究区的有效太阳辐照和电场环境的影响比季节效应的影响更大.这可为将来无人和载人月球探测任务的时间选择、着陆点环境特征模拟、太阳能利用、月表尘埃环境预警预报等提供一定的支撑和依据.
- 甘红甘红魏广飞曾小家李雄耀李雄耀刘建忠
- 关键词：月球电场强度
- 月表光照区简单陨坑的有效太阳辐照度和温度的数值模拟被引量：4
- 2019年
- 太阳辐射是影响月表热环境的主要因素,前人的研究大多忽略月表地形的影响或仅考虑大尺度的地形起伏.本文以Banting简单陨坑(16.4°E, 26.6°N)为例,首先基于月球勘探轨道器(LRO)搭载的月球轨道器激光测高仪获取的地形数据构建了该陨坑的三维数值模型,计算了不同地方时条件下的有效太阳辐照度分布.其次,本文以具有Banting陨坑相同深径比的陨坑为研究对象,计算了其在月表任意位置和时刻的光照面积占陨坑面积的分布(光照面积占比).结果表明,在48.2°N/S和当地时间08:48-15:12的时空范围内,陨坑的光照面积占比达100%.最后,根据月表热辐射平衡模型计算了 Banting陨坑在白天不同时刻的温度分布.通过与LRO月球辐射实验仪的测量温度对比,二者表现出较好的一致性,验证了数值模拟的可靠性.
- 甘红李雄耀魏广飞
- 关键词：月球温度数值模拟
- 月球光照区尘埃静电迁移规律:初步理论结果（英文）被引量：1
- 2016年
- 空间环境中,暴露在太阳风等离子体和紫外辐射中的尘埃颗粒由于光电发射等而带电。月球光照区带电的尘埃颗粒受静电场驱动或微陨石轰击发生迁移。本文计算结果表明,月球光照区粒径为0.01μm的尘埃颗粒静电迁移达到的最大高度约为1km,而在月球黑暗区亚微米级的尘埃颗粒静电迁移可以到达50km的高度。尽管微陨石轰击溅射的尘埃颗粒可到达~100km的高度,但是尘埃数密度与微陨石轰击事件直接相关,并随着高度变化。由于重力作用,溅射的尘埃快速沉降。溅射和沉降过程中,尘埃颗粒由于光电发射等继续充电。在局部电场强度和德拜鞘高度分别为5V/m和1m条件下,粒径〈0.37μm的带电尘埃颗粒以＂弹跳模式＂运动,而粒径〉0.37μm的带电尘埃颗粒返回月表,并再次轰击溅射尘埃。根据本文结果可以雅断,月球尘埃实验（LDEX）在月球夜晚20~60km高度记录的尘埃事件可能与尘埃的静电迁移相关,但是月球白天记录的事件可能并不包括静电迁移的部分。
- 甘红魏广飞王世杰
- 关键词：月球月尘
- 嫦娥四号着陆区织女陨坑电场环境数值模拟被引量：1
- 2020年
- 由于太阳紫外、X射线和太阳风粒子作用,近月表形成尘埃等离子体环境,而月表陨坑地形使得这种尘埃等离子体环境更为复杂.本文以位于嫦娥四号着陆区的织女陨坑为研究对象,基于高程数据构造了该陨坑的三维模型.根据太阳-月球关系和陨坑地理坐标信息,计算了陨坑白天任意时刻的有效太阳辐照度分布,探讨了不同时刻陨坑内外的光照面积占比,得到陨坑随地方时而发生的遮蔽效应特征.同时,基于月表充电方程计算了织女陨坑在不同地方时条件下的平衡表面电势、德拜鞘高度和电场强度分布,发现陨坑自身遮蔽效应对坑内电场环境影响十分明显.以坑底中心为例,讨论了地方时和纬度对类织女陨坑的平衡表面电势、德拜鞘高度及电场强度的影响,结果表明三者变化特征均以正午时刻及赤道为界呈对称分布,越接近12:00 LT或者越接近赤道,坑底中心的平衡表面电势和电场强度越高,德拜鞘高度越低.
- 甘红李雄耀魏广飞
- 关键词：月球电场数值模拟
- 地球反照对月表亮温的影响:基于CE-1MRM数据分析被引量：1
- 2013年
- 嫦娥一号(CE-1)搭载的微波辐射计(MRM)获得了全月微波亮度温度(TB)数据,但其中包含的大量信息(例如地球反照等)尚未被挖掘.地球反照是影响月表夜晚TB的重要热源,也是研究全球气候变化的重要途径.根据月球同步自转的特点,本研究基于CE-1 MRM数据初步提取了地球反照影响下的月球正面的澄海和低纬度带的高地地区的亮温信息.结果表明:澄海地区的亮温主要在1.0 1.6 K之间,低纬度带的高地地区则在0.2 0.6 K之间.
- 魏广飞李雄耀王世杰
- 关键词：CE-1亮温地球反照
- 基于光照和坡度约束的月球南极着陆选址分析被引量：2
- 2023年
- 月球两极永久阴影区富含的水和其它挥发分是研究月球和太阳系早期物质演化的重要手段,也是未来基地建设资源原位利用的重要来源。基于20 m/pixel分辨率的地形数据,计算了南极点附近15 km×15 km区域2026年的光照率和坡度,提出了采用精细网格划分研究区并以光照率和坡度作为工程约束的方法,得到了潜在着陆区的分布和面积随约束条件变化的规律。采用该方法进一步分析了南极88.5°S以上区域60 m/pixel分辨率的光照率和地形数据,得到了8个潜在着陆区,其中有3个分布在“沙克尔顿”(Shackleton)撞击坑坑缘、2个分布在“德·杰拉许”(de Gerlache)撞击坑坑缘、2个分布在前两个撞击坑相连的山脊、1个分布在Shackleton与“斯莱特”(Slater)撞击坑相连的山脊,为未来工程探测选址以及基于更高分辨率地形数据开展目标区域着陆点的选择提供参考。
- 刘丹甘红魏广飞魏广飞万李明李雄耀
- 关键词：光照条件坡度
- 极区月壤和水冰形成演化机制及物理特性研究被引量：7
- 2022年
- 月球极区独特的光照条件和表面环境特征是水富集和保存的理想场所,探测永久阴影区内的水冰对科学研究和开发利用月球资源具有重要的意义。综合调研了国际上在月球极区开展的理论研究和遥感探测成果,阐述了极区地质、表面光照条件和热环境特征。介绍了极区月壤和水的形成演化机制及水冰可能的赋存状态。系统梳理了国际上关于极区水冰的探测历程和方法,综合各种探测结果后取得的关于水冰分布特征的认识。根据分析Apollo 16样品后得到的物性、化学、矿物组成和粒径分布基本特征,提出了极区月壤模拟样品制备标准。通过对月球极区探测结果梳理并建立了系统认识极区地质演化的框架,为将来的月球极区月壤和水冰探测提供较为全面的参考。
- 李雄耀魏广飞曾小家李阳唐红刘建忠姜生元邹猛马继楠王储贺怀宇郑万平CLOUTICS Edward
- 火星表面土壤热导率的地面模拟测量方法
- 2021年
- 火星水冰及其他挥发分的埋藏和演化规律与火星表面土壤的热物理性质息息相关.热导率作为重要的热物理性质,一直是人们研究火星表面水/冰循环的焦点.本研究搭建瞬态热线法实验装置,建立了类火星环境下模拟火星土壤的热导率测量方法,实现了类似火星不同气压环境和不同含冰量模拟火星土壤热导率的测量功能.与其他测试方法以及前人经验模型的对比,本研究提出的测量方法易于实现,具有较高的可行性和可重复性,测量精度可达3%,测量可重复性大于95%.可以为未来进行火星表面热物理性质就位探测提供实验技术参考,也可为解译火星水的埋藏和循环过程提供地面验证方法,更好实现我国"天问一号"火星探测任务的科学目标.
- 方继超李雄耀于雯魏广飞韩煜
- 关键词：火星热导率测量方法
- 月球地形地貌对各种月面探测技术的影响被引量：2
- 2013年
- 月球的地形地貌一直以来都是备受关注的重要内容,它对光学成像、热红外、微波辐射等遥感探测以及月面探测活动具有重要的影响。与地球不同,月球上没有大气、海洋,也未发现生命迹象,对月球的探测直接面对着高低起伏变化的月球表面。而且,特殊的地形地貌,在矿物组成、含量方面也表现出显著的差异。本文介绍了光学成像、热红外遥感以及微波辐射遥感等月面探测技术的原理,通过分析其主要影响机理,认为月球地形地貌对各种月面探测技术的影响主要体现在不同地貌的岩石类型和组成差异影响、地形起伏和热环境差异影响以及崎岖月面安全威胁三个方面,这也是今后研究的重要发展方向。
- 魏广飞王世杰李雄耀
- 关键词：月球地形地貌
- 基于嫦娥7号探测任务概念设计的月球南极光照条件和电场环境研究被引量：3
- 2023年
- 月球极区挥发分(包括水冰)是月球探测的重要目标.本文系统地提出了中国嫦娥7号月球南极探测任务的概念设计,包括轨道器、着陆器、巡视器和飞跃器以及中继星.通过轨道器获取的极区高分辨影像可为着陆选址提供参考.巡视器和飞跃器分别对光照区和永久阴影区开展原位探测.所有的数据均通过中继星进行接收并传回地面.考虑到极区特殊的光照条件,我们计算了覆盖沙克尔顿(Shackleton)撞击坑部分区域15 km×15 km范围内2024–2026年的光照率,并分析了潜在着陆区的光照条件、坡度以及距探测目标的距离.考虑到极区因地形遮挡产生的尾迹效应,我们计算了Shackleton撞击坑及其周围区域37 km×27 km范围内的电场环境.发现坑缘周围光照区电势最高不超过2.1 V,而由尾迹效应引起的坑内电势最低可达-500 V.这对以坑底为探测目标的飞跃器来说有必要进行风险评估.
- 甘红甘红张伟伟魏广飞张伟伟李雄耀姜生元张小平
- 关键词：月球南极光照条件电场
