对月船三号月球车着陆点位于月球南极地区的首次土壤研究   

印度空间研究组织月船三号月球车上的 APXC 仪器进行了现场光谱研究，以确定月球南极地区着陆点周围土壤中的元素丰度。这是首次对南极地区月球土壤的元素组成进行现场研究（之前的研究分析了赤道至中纬度地区的土壤组成）。研究结果显示月球土壤的组成均匀。其中主要存在富含斜长石矿物的铁斜长岩 (FAN)。这是月球岩浆海 (LMO) 结晶的产物。还检测到了大量富镁矿物，表明这些矿物来自月球深层。总体而言，这项研究支持月球演化的月球岩浆海 (LMO) 假说。  

3 年 23 月 2023 日，印度空间研究组织的月船 69.37 号月球任务展示了月球软着陆能力，当时其着陆器降落在月球南极附近的表面，位置为南纬 32.35 度和东经 XNUMX 度（后来命名为 Shiv Shakti 点）。  

部署后的火星车在接下来的十天里对附近区域进行了探索，行进了约 103 米，并使用火星车上的阿尔法粒子 X 射线光谱仪 (APXS) 仪器进行了现场实验。  

任务通过在月球车停靠点附近部署 APXS 仪器进行测量，并在移动过程中将其收回，测量了月球土壤中元素的组成。X 射线荧光光谱和粒子诱导 X 射线发射技术用于检测和量化月球土壤中存在的各种主要和次要元素，例如硅、镁、铝、铁、钙以及锰、铬、钛、镍、钾、钠和硫等。通过使用 Cm-244 源照射月球表面，APXS 记录了所有主要和次要元素的特征 X 射线线。APXS 沿月球车的路径进行了 23 次观测，​​并在每个位置获得了 X 射线光谱。  

这是首次在月球南部高纬度地区对月壤元素成分进行现场测量。此前对月壤元素测量的研究主要利用阿波罗、月球车和嫦娥五号在赤道至中纬度地区采集的样品、来源不明的月球陨石以及嫦娥三号和嫦娥四号在中纬度地区的现场测量结果。  

对着陆点附近每个位置的 23 次测量的 APXS 数据的分析表明，在探测器探索的区域内，元素组成是均匀的。土壤是两种岩石的混合物。富含斜长石矿物的铁质斜长岩 (FAN) 岩石是月球岩浆海 (LMO) 结晶的产物。APXS 仪器还检测到了更高丰度的富镁矿物。  

了解月球表面元素的组成对于理解月球的形成和演化至关重要。根据月球岩浆海洋假说，月球最初完全是一片岩浆海洋。随着岩浆冷却，较重的矿物下沉并形成内层。同时，较轻的矿物上浮并形成月球的外壳。  

这项研究的主要发现是，月球车着陆点区域的月球土壤中主要存在铁质斜长岩 (FAN)，这支持了月球岩浆海洋 (LMO) 假说。富含镁的矿物的存在表明与内层的矿物混合。  

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参考文献：  

1. Vadawale, SV、Mithun, NPS、Shanmugam, M. 等人。《月船三号 APXS 元素丰度测量在月球高纬度》。《自然》（3 年）。 https://doi.org/10.1038/s41586-024-07870-7 

2. ISRO 媒体发布。PRL 建造的月船三号 Pragyan 探测器上的 APXS 首次对月球南极地区的月球土壤进行了元素丰度测量。发布于 3 年 21 月 2024 日。可在  https://www.isro.gov.in/media_isro/pdf/APXS_CH3.pdf  

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