Protons in the near-lunar wake observed by the Sub-keV Atom Reflection Analyzer on board Chandrayaan-1
月船1号上的离子质谱仪在月球近尾流区探测到了大量的质子通量。这些夜面质子的能量略高于太阳风质子的能量。质子是在月球赤道面附近以$140^{\circ}$太阳天顶角探测到的,即,在100 km高度处,距离终点线约50 $^{\circ}$。这些质子来自当地地平线上方,沿着太阳风参考系中的磁场运动。我们比较了观察到的质子通量的预测从分析模型的静电等离子体膨胀到真空中。观察到的速度比分析模型预测的速度高2至3倍。简单的解析模型无法解释观测到的月球附近沿磁场的离子动力学。
2010-11-19 astro-ph.EP physics.plasm-ph physics.space-ph
Unveiling the secrets of the mid-infrared Moon
月球在可见光和长波红外(LWIR)的光学特性早已被我们的眼睛或仪器观测到。中红外(MIR)月球的样子仍然是一个谜。我们第一次详细介绍了由高分辨率地球同步卫星观测到的和平号月球的外观,并揭示了其外观背后的本质。和平号卫星的外观与其正常可见的外观相反。此外,和平号卫星显示出边缘变暗。MIR月盘的绝对亮度和相对亮度分布都随太阳入射角的变化而变化。和平号月球的特征受月球表面的反射和发射控制。我们还首次展示了月球盘的亮度温度图,而不需要马赛克,这更好地显示了整个月球盘的温度变化。结果表明,亮温与太阳入射角i的关系为cos 1/bi,其功率参数小于基于月球轨道测量的朗伯温度模型cos 1/4 i。在远离日下点时,亮温的下降速度比朗伯模型慢,这是由于地形影响。亮温主要受日照和太阳入射角的影响,并受地形的影响。结果表明,在和平号卫星上,月球呈现出许多以前未知的有趣现象,包含了丰富的月球反射和热辐射信息,可供进一步研究。
2020-03-21 astro-ph.EP
Coupled Space Weathering: Nanophase Iron Formation by Micrometeoroid Impact and Solar Wind Sputtering
Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院)
研究通过分子动力学模拟和表面结合能分析,探讨陨石撞击与太阳风溅射对月壤中Fe₂SiO₄的耦合效应,揭示纳米相金属铁的形成机制及月面光学和成分成熟的影响。
2026-03-16 astro-ph.EP cond-mat.mtrl-sci
Mini-magnetospheres above the lunar surface and the formation of lunar swirls
在本文中,我们提出了原位卫星数据,理论和实验室验证,显示如何小规模的碰撞冲击和微型磁层可以形成的电子惯性尺度长度。由此产生的太阳风离子的阻滞和偏转可能是月球表面所见的不寻常的"月球漩涡"图案的原因。
2012-07-09 astro-ph.EP physics.plasm-ph
First observation of a mini-magnetosphere above a lunar magnetic anomaly using energetic neutral atoms
印度“月船一号”航天器上的亚千电子伏原子反射分析仪(SARA)首次生成了后向散射氢原子的月球磁异常图像。这张照片显示了一个太阳风的部分空洞,一个微型的磁层,形成在对极星附近的强磁异常上方。微型磁层表面直径为360公里,周围环绕着一个300公里厚的等离子体通量增强区,这是太阳风在微型磁层周围流动的结果。微型磁层仅在能量超过150 eV的氢原子中可见。能量低于100 eV的通量不会显示出相应的空间变化。虽然高能原子是由后向散射过程产生的,但低能成分的来源却令人费解。这些观测揭示了一类新的物体,微型磁层,并展示了一种新的观测技术来研究无空气物体,在反向散射的中性原子中成像。
2010-11-19 astro-ph.EP
Lunar Swirls Unveil the Origin of the Moon Magnetic Field
本研究针对月球磁异常与旋涡起源的长期谜题,提出月球旋涡由古代地表电流产生的磁化场作用形成,重建了地下电流三维分布并建立电磁场耦合模型,模拟得出电流与磁场强度参数,指出地壳强电流放电源于古代内部发电机活动,革新了相关起源理论。
2024-08-15 astro-ph.EP
Temporal Variability of Lunar Exospheric Helium During January 2012 from LRO/LAMP
我们报告了2011年12月29日至2012年1月26日期间利用美国宇航局月球勘测轨道飞行器任务(LRO)上的莱曼阿尔法测绘项目(LAMP)紫外光谱仪对月球氦散逸层的观测结果。这些观测是由来自照明大气层的He I 584共振散射在明暗分界线黎明侧的黑暗月球表面上进行的。我们发现没有或很小的变化,推导出的表面氦密度与纬度,但每天的变化,可能反映了太阳风α通量的变化。月球经过地球磁尾的5天导致表面密度减少了2倍,模型模拟很好地解释了这一点。
2012-09-14 astro-ph.EP
Effect of ion temperature on lunar photoelectron sheath
Physical Research Laboratory(物理研究实验室)
本文研究了离子温度对月球光电子鞘的影响,通过加入热压力项修正离子流力方程,结合多粒子求解泊松方程,发现暖离子会改变鞘特性且高纬度效应更显著,或调节尘埃动力学。
2026-08-21 astro-ph.EP physics.plasm-ph physics.space-ph
Simulations of Particle Impact at Lunar Magnetic Anomalies and Comparison with Spectral Observations
自从阿波罗时代以来,月球漩涡的起源(高磁感应强度区域与表面磁化区域重合)一直是一个问题。不同的过程已经提出了他们的起源。在这项工作中,我们测试的想法,月球漩涡有一个更高的相对于周围地区,因为他们偏转传入的太阳风粒子,否则会变暗的表面。利用三维粒子跟踪技术研究了5种月球磁异常对入射太阳风的影响。调查的地区包括Mare Ingenii,Gerasimovich,Renier Gamma,Apollo西北部和Marginis。质子和电子都被追踪,因为它们与异常磁场相互作用,并计算撞击图。然后将这些影响图与光学观测结果进行比较,并对表面通量的最大值和最小值以及这些区域的光成熟度和光学成熟度进行比较。结果表明,偏转慢到典型的太阳风粒子在一个更大的规模比细尺度的光学,漩涡,功能。研究发现,入射粒子偏转的特定异常的效率不仅与表面磁场强度成正比,而且是磁场相干性的函数。所有的异常区域也能产生快速太阳风粒子的适度偏转。异常对~ 1GeV SEP粒子的影响仅表现为对入射速度的轻微修改。
2016-05-18 astro-ph.EP physics.space-ph
The Sub-keV Atom Reflecting Analyzer (SARA) Experiment Aboard Chandrayaan-1 Mission: Instrument and Observations
印度第一次月球飞行任务Chandrayaan-1上的SARA实验的目的是利用月球表面的高能中性原子作为诊断工具,探索太阳风-月球相互作用。SARA包括一个ENA成像质量分析仪CENA(Chandrayaan-1能量中性分析仪)和一个离子质量分析仪SWIM(太阳风监测仪),以及一个数字处理单元(DPU),该单元负责指挥和控制传感器并提供与航天器的接口。这两个传感器都提供了极好的观测数据。CENA观测了月球表面的ENA,发现约20%的入射太阳风离子从月球表面后向散射为ENA。这与之前关于月球表面几乎完全吸收太阳风的假设相反。这一观测结果与太阳系中的其他无空气天体有关。
2010-12-07 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.ins-det
Extremely high reflection of solar wind protons as neutral hydrogen atoms from regolith in space
我们报告测量极高的反射率太阳风粒子从风化覆盖的月球表面。在绕月轨道上的印度月船1号航天器上的亚千电子伏原子反射分析仪(SARA)仪器的测量表明,多达20%的撞击太阳风质子从月球表面反射回空间,成为中性氢原子。这一发现,一般适用于风化层覆盖的无大气层的机构,推翻了广泛接受的假设,风化层几乎完全吸收撞击太阳风。
2010-12-14 astro-ph.EP physics.plasm-ph physics.space-ph
The EarthASAP mission concept for a Lunar orbiting cubesat
人们对月球探测的兴趣越来越大,因为人们认为,在未来十年内,月球可以进行低成本的探测。正在进行的在月球轨道上建立通信中继站和深空网关的项目,以及为立方体卫星等小型空间平台推广商用现成技术,都有助于这种看法。环绕月球的小型立方体卫星提供了充分的机会来研究月球,并享有监测太阳系和地球与太阳风之间大规模相互作用的优势。在这篇文章中,我们描述了一个12 U立方体卫星的技术特点,将被设置在极地月球轨道上,用于此目的和背后的科学。该任务被命名为EarthASAP(地球作为系外行星),并提交给月球立方体卫星探测(LUCE)呼吁在2016年。EarthASAP的设计目的是监测月球两极的含水岩石储层,并研究地球大面积外逸层与太阳风之间的相互作用,为未来的系外行星飞行任务做准备。
2019-10-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
Plasma Turbulence in the Lunar Environment Across Solar Wind and Magnetotail Conditions: Observations from Chandrayaan-2 Radio Science experiment
Indian Institute of Technology Indore(印度印多尔理工学院);Indian Space Research Organization(印度空间研究组织);ISRO Telemetry Tracking and Command Network(印度空间研究组织遥测跟踪与指挥网络)
该研究利用月船2号射电科学实验数据,分析太阳风与磁尾条件下月球环境的等离子体湍流,明确了不同区域的谱指数特征及影响因素。
2026-08-18 astro-ph.EP physics.space-ph
The Distribution of Molecular Water in the Lunar South Polar Region based upon 6-micron Spectroscopic Imaging
月球表面水的数量和分布与太阳风和流星体撞击产生的水的输入和生产有关,并通过表面的光破坏和流动性来平衡。使用平流层红外天文台(SOFIA),我们在2022年2月17日UTC拍摄了6.1微米的特征,该特征独特地追踪了分子水,覆盖了-60度纬度以南的1/4月球近侧表面,分辨率为5公里。水特征强度在整个地区变化很大,在+28度经度处更干燥,在-7度经度处更潮湿(约170 ppm),并且朝向极点也有所减少。显着的本地增强被发现,与朝南,高海拔的地形特征。这包括在库尔修斯陨石坑北部的“湿脊”中相对较高的H2O浓度;大多数突出的陨石坑的朝南、朝北的内缘;莫雷图斯陨石坑中央峰的南面;以及永久阴影的极地地区。
2023-02-21 astro-ph.EP
A Model of the Primordial Lunar Atmosphere
我们创建了第一个定量模型的早期月球大气,再加上岩浆海洋结晶模型。在形成后不久,月球的表面就受到辐射环境的影响,包括早期太阳的贡献,撞击后的地球像M型矮星一样辐射,以及冷却的全球岩浆海洋。这种辐射环境导致月球上的大气层主要是地球一侧的大气层,范围从$\sim$ 10 $^4$到$\sim$ 10 $^2$帕斯卡,由重挥发物(Na和SiO)组成。这种气氛持续通过盖形成,并额外的特点是超音速风,运输大量的中等挥发物,并可能产生岩浆海浪。这种大气层的存在可能影响了一些中等挥发物的分布,并造成了温度不对称,从而影响了海洋流动和冷却。这种不对称性可能是年轻的特点,潮汐锁定的岩石体与全球岩浆海洋和强烈的照射。
2017-06-22 astro-ph.EP
Sputter Yields of the Lunar Surface: Experimental Validation and Numerical Modelling of Solar Wind Sputtering of Apollo 16 Soils
本研究结合石英晶体微天平测量与数值模拟,量化了Apollo 16土壤在太阳风条件下的溅射产额,发现常用模拟软件在无实验基准时显著高估产额,且考虑表面粗糙度与孔隙度后产额大幅降低且与入射角无关,强调了实验验证对准确预测太空风化与月球外逸层成分的重要性。
2024-10-18 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Laboratory investigations of Lunar ice imaging in permanently shadowed regions using reflected starlight
霜检测成像仪使用反射星光的概念证明,这种技术的局限性进行了实验探索。在一个真空室内模拟一个被冰覆盖的月球表面,然后用一盏含有紫外线和可见光输出的灯照射,以模拟背景星场的波长。模拟的月球表面成像的相机利用紫外线和可见光过滤器配对。在莱曼α波长下,冰的反射率较低,平均而言,在紫外线图像中比风化层更暗。在可见光波段,这一现象正好相反,冰看起来比风化层更亮。UV/VIS图像ratioing随后进行,以辨别霜从月球风化层模拟物,以证明这种技术的能力,用于定位冰在月球表面上的存在。当两幅图像比值化时,区分冰和风化层的信噪比提高了36%。在阴影和镜面反射的存在使得难以在单个UV或可见光图像中区分冰和风化层的情况下,对图像进行比例化使得区分清楚。
2020-03-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
Observation Timelines for the Potential Lunar Impact of Asteroid 2024 YR4
Tsinghua University(清华大学);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Nanjing University(南京大学);Inner Mongolia University of Technology(内蒙古工业大学)
小行星2024 YR4可能在2032年撞击月球,研究通过混合模型评估其物理影响并制定观测时间表。
2026-01-15 astro-ph.EP
Remote Energetic Neutral Atom Imaging of Electric Potential Over a Lunar Magnetic Anomaly
月球磁化区上电势的形成对于了解月球基础科学、了解月球环境和规划人类月球探测是必不可少的。从单点测量预测并检测到大的正电势。在这里,我们展示了一个远程成像技术的电势映射在月球表面,利用一个新的概念,涉及来自太阳风的氢中性原子。我们将该技术应用于月球磁化区域使用中性原子能谱仪SARA/CENA的Chandrayaan-1现有的数据集。确认Gerasimovic异常内的静电电位大于+135 V。这种结构被发现遍布整个磁化区域。广泛分布的电势可以影响磁异常附近的局部等离子体和尘埃环境。
2013-02-23 astro-ph.EP physics.plasm-ph physics.space-ph
Micrometeoroid Impacts: Dual Pathways for Iron Reduction and Oxidation on Lunar and Asteroidal Surfaces
本研究通过ReaxFF分子动力学模拟微陨石撞击铁橄榄石,揭示了撞击坑表面高温高压形成还原铁、膨胀羽流提供瞬态富氧环境的双重机制,为月球上还原态纳米相金属铁与氧化态赤铁矿的共存提供了机制解释。
2025-10-31 astro-ph.EP physics.geo-ph
Spatial heterogeneity in the radiogenic activity of the lunar interior: Inferences from CHACE and LLRI on Chandrayaan-1
在过去,月球内部潜在的放射性活动的线索已经从惰性气体(如氩气)的同位素组成中获得。相对于太阳风的成分,氩(40)相对于氩(36)过量,通常归因于月球内部的放射性活动。几乎所有以前的估计都是基于着陆点的“现场”测量。印度第一次登月任务的月球撞击探测器上的钱德拉高度成分探测器(CHACE)实验沿子午线测量的40 Ar和36 Ar同位素的相对浓度,独立地产生了关于月球内部放射性活动可能的空间异质性的线索,此外还提供了月球表面沿近地面轨道的指示性“古代”。月亮的一面这些结果广泛证实了月球激光测距仪(LLRI)在主轨道飞行器月船1号的独立地形测量。这些实验的独特组合提供了高空间分辨率数据,同时表明月球内部和月球环境之间可能存在密切联系。
2013-02-23 astro-ph.EP physics.atom-ph physics.geo-ph
Exogenic origin for the volatiles sampled by the Lunar CRater Observation and Sensing Satellite impact
人类重返月球提供了一个前所未有的机会,以确定存储在永久阴影区(PSR)的挥发物的来源,它追溯了月球火山活动的历史,太阳风表面化学,以及通过彗星,小行星和微流星体的影响向地球和月球输送挥发物。到目前为止,由月球陨石坑观测和传感卫星(LCROSS)羽流采样的挥发物的来源仍然没有确定。我们在这里表明,来源不可能是火山放气和成分是最好的解释彗星的影响。排除火山源意味着Cabeus PSR风化层顶部1-3米处的挥发物可能比最近的火山放气事件(约10亿年前; Gya)更年轻。
2022-02-09 astro-ph.EP physics.geo-ph physics.soc-ph
The lunar surface as a recorder of astrophysical processes
月球表面暴露在太空环境中已有数十亿年,在此期间积累了大量天体物理现象的记录。其中包括太阳风粒子和太阳粒子事件的宇宙成因产物,它们保存了太阳过去演化的记录,以及高能银河宇宙射线产生的宇宙成因核素,它们可能记录了太阳系的银河环境。月球表面也可能有来自本地星际介质的吸积物质,包括超新星喷出物和来自太阳系过去遇到的星际云的物质。由于月球的地质活动水平相对较低,没有大气层,而且在其历史的大部分时间里,缺乏磁场,月球表面非常适合收集这些天文记录。此外,月球的地质过程能够掩埋并保存这些记录,尽管获得这些记录可能需要月球表面的重要科学基础设施。
2020-11-25 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.IM
Hydrodynamic escape from the proto-lunar disk and the origin of the Earth-Moon volatile dichotomy
SETI Institute(SETI研究所);Carnegie Institution for Science(卡内基科学机构);University of Arizona(亚利桑那大学);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院)
研究揭示月球前盘挥发性物质通过水动力流出被移除,解释了地球与月球挥发性元素丰度差异的成因。
2026-09-30 astro-ph.EP physics.ao-ph physics.geo-ph
Dangerous dust clouds above lunar surface
本研究通过分析18-19世纪历史报告和月球边缘掩星数据,揭示了环月尘埃云现象,发现亚微米尘埃云可能危及低轨航天器,并证实陨石撞击是主要成因,同时提出月球排气和太阳风等非撞击源。
2025-01-27 astro-ph.EP physics.space-ph
Surface Response of Mercury's Sulfides under Solar Wind Ion Irradiation
本研究通过辐照实验发现水星相关硫化物(MgS、CaS)在太阳风离子辐照下无辐射诱导偏析,推断S-S间距超3.2 Å抑制硫损耗,预测有利于BepiColombo探测外逸层硫。
2025-08-04 astro-ph.EP
Terrestrial atmospheric ion implantation occurred in the nearside lunar regolith during the history of Earth's dynamo
本研究通过三维磁流体力学数值模拟,结合现代与太古代地球大气条件,发现月球仅在地球磁尾内时会有效接收地球大气离子,且月壤非太阳贡献源于地球发电机长期作用,为地球古大气研究提供新线索。
2024-11-30 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.geo-ph
Trajectory Retrieval and Component Investigations of Southern Polar Stratosphere Based on High Resolution Spectroscopy of Totally Eclipsed Moon Surface
本文介绍了2011年12月10日月全食期间月球表面碎片的高分辨率光谱观测结果。这些观测是在Kourovka天文台(俄罗斯中部乌拉尔山脉)的1.2米望远镜上用光纤光栅摄谱仪进行的。观测到的辐射在从月球反射之前通过南极平流层的切线轨迹传输,光谱包含许多大气气体(O2,O3,O4,NO2,H2O)的吸收带。三个O2波段和O4吸收效应的高分辨率分析被用来跟踪通过平流层的太阳辐射的有效轨迹,并检测散射光的贡献。其他气体的条带使我们能够沿着轨道测量它们的丰度。
2012-11-06 astro-ph.EP physics.ao-ph
The Sun-Earth-Moon Connection: I--3D Global Kinetic Simulation
该研究改进IAPIC全球粒子模拟模型,在同一三维动力学模拟中纳入日、地、月,追踪电离层O$^+$与H$^+$向月球的输运,并再现磁层结构、温度各向异性及回流离子。
2023-08-09 astro-ph.EP physics.space-ph
Alfven Wave Reflection and Turbulent Heating in the Solar Wind from 1 Solar Radius to 1 AU: an Analytical Treatment
我们研究了阿尔芬波在冕洞和太阳风中的传播、反射和湍流耗散。我们从Heinemann-Olbert方程开始,该方程描述了在背景流平行于背景磁场的非均匀介质中的非压缩磁流体动力学波动。按照Dmitruk等人的方法,我们使用一个简单的现象学的级联和波能量的耗散模型的非线性项在这些方程中,并假设有更多的能量在波传播远离太阳比波向太阳传播。然后,我们求解方程解析波的周期小时和更长的时间,以获得表达式的波振幅和湍流加热率作为日心距离的函数。我们还开发了第二个近似模型,其中包括周期约为1分钟至1小时的波,其反射比长周期波少,并将我们的模型与观测结果进行比较。我们的模型通过考虑太阳风的速度来推广Dmitruk等人的唯象模型,这样湍流加热率就可以从日冕底部超过阿尔芬临界点进行评估-也就是说,在整个区域中,大部分的加热和加速发生。我们得到的简单的解析表达式,可以用来将阿尔芬波反射和湍流加热到流体模型的太阳风。
2009-11-05 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Solar Wind Proton Implantation and Hydrogen Diffusion: Model Comparisons to M3 Observations
Hampton University(汉普顿大学);Space Science Institute(空间科学研究所);Hawaii Institute of Geophysics and Planetology, University of Hawaii(夏威夷大学地球物理与行星学研究所);Space Sciences Laboratory, University of California at Berkeley(加州大学伯克利分校空间科学实验室);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);NASA's Marshall Space Flight Center(美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心)
研究月球表面3微米吸收特征,通过太阳风质子注入、氢扩散等模型与M3观测比较,采用加权激活能仓表示法计算表面丰度,拟合出相关参数,再现了主要丰度结构,揭示了模型与数据在部分区域的差异。
2026-07-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Low Radio Frequency Observations from the Moon Enabled by NASA Landed Payload Missions
一个从月球探索低射频宇宙的新时代即将到来,美国宇航局的商业月球有效载荷服务(CLPS)计划将促进着陆有效载荷任务。CLPS着陆器计划从2021年开始提供两个无线电科学实验,ROLSES到近侧,LuSEE到远侧。这些仪器将是一个直径10公里的干涉测量阵列FARSIDE的探路器,该阵列由128对偶极天线组成,拟在本十年晚些时候送到月球表面。ROLSES和LuSEE的工作频率从100 kHz到几十MHz,将调查月球表面上方的等离子体环境,并测量月球表面无线电频谱的保真度。两者都使用基于以前飞行模型的电短螺旋管可展开天线和无线电频谱仪。ROLSES将测量光电子鞘密度,以更好地了解月球表面通过光电离和太阳风、带电尘埃和当前人为射频干扰的影响而充电。LuSEE将测量局部磁场和电离层外密度、行星际无线电爆发、木星和地球天然无线电发射以及银河系同步加速器频谱。FARSIDE和它的前体降低风险的六天线节点阵列PRIME将是月球上的第一个无线电干涉仪。FARSIDE将通过成像超过2个太阳半径的日冕物质抛射(CME)的无线电发射开辟新天地,监测天王星和海王星B场的极光辐射(自旅行者号以来没有观察到),并检测恒星CME的无线电发射和附近潜在的可居住系外行星的磁场。
2021-02-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
OWL-MOON : Very high resolution spectro-imaging and Earth-Moon interferometry: exoplanets to cosmology
我们解决了天文学中的三个主要问题,即可居住系外行星上的生物特征的检测,系外行星的物理学和宇宙学。要实现这一目标,需要两个条件。首先是一个非常大的孔径来探测像系外行星这样的微弱物体的光谱偏振和空间特征,其次是一个连续的监测来表征系外行星的时间行为,比如旋转周期、气象学和季节。地面望远镜不适合连续监测,大气层限制了最终的角分辨率和分光偏振测量范围。此外,轨道上的空间望远镜的孔径有限,在未来几十年内可能只有15米。这就是为什么我们提出了一个OWL级月球望远镜,具有50-100米的可见光和红外(IR)天文学孔径,基于ESO的压倒性大望远镜概念,在地球上无法实现的技术问题,如风应力,与月球平台无关。它将被安装在月球南极附近,以便进行连续的目标监测。与地球望远镜相比,月球的低重力将有利于其建造和操纵。作为一个有保证的副产品,这样一个大型月球望远镜将允许强度干涉测量时,与大型地球望远镜,导致皮秒角分辨率。
2019-08-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
Juice-SWI during the Lunar-Earth-Gravity-Assist (LEGA) - Part 2: Instrument operations
Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, Univ. Bordeaux, CNRS(波尔多天体物理实验室,波尔多大学,法国国家科学研究中心);LIRA – Laboratoire d’Instrumentation et de Recherche en Astrophysique, Observatoire de Paris(天文仪器与研究实验室,巴黎天文台);Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung(马克斯·普朗克太阳系研究所);Institute of Science Tokyo(东京科学研究所);Institute of Applied Physics, University of Bern(伯尔尼大学应用物理研究所);Department of Physics and Astronomy, Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学物理与天文系);Faculty of Science, Kyoto Sangyo University(京都产业大学理学部);Centrum Badán Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk(波兰科学院空间研究中心)
本文介绍Juice任务中SWI仪器在月球-地球引力辅助期间的操作挑战与校准策略,利用LEGA验证未来冰卫星飞越的操作方案。
2026-09-24 astro-ph.EP astro-ph.IM
Improving the Solar Wind Density Model Used in Processing of Spacecraft Ranging Observations
太阳等离子体作为射电信号延迟的一个原因,在太阳和行星科学中起着重要的作用。早期通过航天器测距测量研究太阳附近电子分布的实验是这样设计的,即无线电信号是在太阳附近通过的。目前,航天器跟踪观测的处理服务于一个不同的目标:精确(在米级)确定行星的轨道,最重要的是火星。太阳等离子体给这些观测增加了随时间变化的延迟,在这种情况下,这是不必要的,必须在将数据放入行星解之前减去。目前的行星星历计算延迟都是假设太阳等离子体的对称定常幂律模型。目前的工作,根据一个定制的变体的月球行星星历,提出了准确性和正确性的问题,这一假设,并审查替代模型的基础上提供的OMNI的现场数据和ENLIL的太阳风的数值模型。
2022-07-01 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Non-ideal Magnetohydrodynamic Instabilities in Protoplanetary Disks: Vertical Modes and Reflection Asymmetry
本文用非理想MHD半解析线性扰动理论分析磁扩散率分层的原行星盘,发现反对称垂直模式持续增长并破坏赤道面反射对称,可解释单侧盘风与吸积外流不对称。
2024-07-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Machine Learning Solar Wind Driving Magnetospheric Convection in Tail Lobes
University of Colorado Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);University of Iowa(爱荷华大学);University of Bergen(卑尔根大学);Technische Universität Braunschweig(布伦瑞克工业大学)
为了定量研究全球范围内磁尾叶中磁层对流的驱动机制,我们利用ARTEMIS航天器在深尾和Cluster航天器在近尾的数据。以前的工作表明,在月球附近的叶,我们可以估计对流利用ARTEMIS测量的月球离子速度。在本文中,我们使用机器学习模型分析这些数据集,以确定哪些上游因素驱动不同磁尾区域的叶对流,从而了解控制尾叶动态的机制。我们的研究结果表明,机器学习模型的预测和测试对流速度之间的相关性(>0.75)远远优于多元线性回归模型(~ 0.23 - 0.43)。系统分析表明,IMF和磁层活动对全球磁尾叶等离子体对流有重要影响。
2022-02-09 astro-ph.EP astro-ph.SR cs.LG
Clouds dissipate quickly during solar eclipses as the land surface cools
本研究结合校正月影影响的卫星观测与大涡模拟,发现日食期间地表冷却导致浅积云迅速消散,忽略此现象会高估太阳辐射的减少量,为阳光拦截地球工程提供了基准。
2024-02-13 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.ao-ph
Measuring the global 21-cm signal with the MWA-II: improved characterisation of lunar-reflected radio frequency interference
本研究针对利用MWA-II探测宇宙黎明与再电离期全球21厘米信号时月球反射的地球射频干扰问题,提出两种地照校正方法,改进了银河前景谱指数与月球本征温度的约束,并模拟筛选出低干扰观测窗口。
2023-11-01 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.IM
Optimizing Earth-Moon Transfer and Cislunar Navigation: Integrating Low-Energy Trajectories, AI Techniques and GNSS-R Technologies
Beihang University(北京航空航天大学);Regional Centre for Space Science and Technology Education in Asia & the Pacific (Affiliated to the United Nations) (RCSSTEAP), Hangzhou International Innovation Institute of Beihang University(联合国附属空间科技教育亚太区域中心,北京航空航天大学杭州国际创新研究院)
本文综述了低能量地月转移、人工智能轨迹优化与GNSS-R导航技术的融合方法,提出面向可持续地月探索的可扩展框架。
2025-11-05 astro-ph.EP cs.AI cs.LG
Revolutionary Solar System Science Enabled by the Line Emission Mapper X-ray Probe
线发射测绘探测器(LEM)凭借高光谱分辨率和有效面积,将革新太阳系X射线观测,揭示行星相互作用、元素分布及日球层过程,为行星科学与太阳物理学十年战略提供关键数据。
2023-12-27 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.IM
Space-based weather observatory at Earth-Moon Lagrange point L1 to monitor earth's magnetotail effects on the Moon
月球赤铁矿是由月球表面的铁被地球高层大气中的氧气氧化而形成的。月球表面不断受到来自太阳的太阳粒子的影响。然而,地球的磁尾阻挡了99%的太阳风,并提供了机会窗口,当月球处于满月阶段时,通过磁尾将氧气从地球的高层大气输送到月球。在这里,我们建议在地月L1拉格朗日点放置一个空间天气观测站,携带一个关键的有效载荷,以研究地球的磁尾如何导致月球表面生锈。空间天气观测站利用拉格朗日站的先进光谱传感器监测地球磁场对月球的影响。地月L1拉格朗日点是空间天气观测的关键位置,因为靠近该点的航天器几乎可以无障碍地看到月球。高阶解析近似所需的数值方法已经实现了更准确的预测。
2021-08-10 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph