第七届青年地学论坛

石块作为月球风化层暴露的主要特征，其形态和分布于月球地貌的形成、演化过程密切相关，一直以来都是人们研究月球地表形貌特征、推演月球地貌演化过程的首要研究对象之一。另一方面，暴露在月球表面的石块也会对探测任务中着陆器器以及巡视器的安全构成威胁，因此在已往的月球探测任务中，石块丰度信息（某一区域内被所有石块所覆盖的面积所占的比例）往往是着陆点选址时需要考虑的重要安全要素之一。
月球表面石块丰度可根据普朗克辐射定律，利用月球表面的热辐射观测数据进行估计(Bandfield et al., 2011)，但这种方法无法获取精细的石块丰度分布，如根据月球勘测轨道飞行器（Lunar Reconnaissance Orbiter，LRO）Diviner辐射计数据测得的全月石块丰度分布图分辨率为128像素/度，不能实现精确的科学分析及选址要求。而利用高分辨率卫星光学影像或月球车影像科提取精细的石块大小及分布信息，根据提取结果及其粒径频率分布建立石块丰度模型（Li and Wu, 2018），可不受影像分辨率的限制，估测某一区域内被任一大小的石块覆盖的面积比例。
在嫦娥4号及嫦娥5号的选址过程中，利用石块丰度模型以及从LRO窄角相机（NAC）影像中提取的石块大小和分布信息分别获取了72km×43km和608km×165km范围内的石块丰度图，得到以下信息：
（1）在嫦娥4号及嫦娥5号的预选着陆区内，石块大多分布在撞击坑周围以及凸起的坡面上，远离撞击坑的平坦地区很少有石块分布；
（2）嫦娥4号着陆点附近，石块丰度接近0%（由嫦娥四号火星车影像测得的着陆点石块丰度为0.21%），在整个区域内石块丰度最大为18%；嫦娥5号着陆点附近，石块丰度为7%，整个区域内最大石块丰度为55%;
（3）利用LRO NAC影像获取的石块丰度结果与Diviner的结果基本上一致，但在局部小撞击坑周围差异可达到23%。从影像来看是Diviner低估了石块丰度，其原因可能是小撞击坑在Diviner的观测范围内具有多个坡向，这些坡向具有不同的地表温度，从而导致利用普朗克辐射定律估测的石块丰度结果存在误差；
（4）将石块丰度和撞击坑形态进行联合分析，发现具有较高石块丰度的撞击坑在影像上会呈现较明亮的撞击坑射线，这种现象对于直径小于1km的撞击坑尤为明显；并且石块丰度与撞击坑深径比之间也存在明显的相关关系，撞击坑深径比越大对应的石块丰度也就越大。
 

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