性能
X射线谱仪X射线谱仪和太阳监测器分别安装在卫星顶板和侧板上。其中,X射线谱仪用于探测月球表面元素受太阳X射线或宇宙射线激发产生的荧光X射线,如Mg、Al或Si元素等。其飞行方向与卫星轨道成45度角,正对月面。太阳监测器正对太阳,监测太阳活动,从而得到入射的太阳X射线能谱,结合X射线谱仪,获得到相关元素的绝对丰度。在月表向阳面,当太阳X射线射到月表,发生光电效应,产生X射线荧光;这些荧光被X射线谱仪某个(些)探测器单元探测到,经过后级电子学系统处理,将所探测信号转换数字信号后,以1024道能谱的方式被记录, 并经1553B总线传到地面。
太阳监测器采集太阳X射线,将所探测信号转换数字信号后,并以1024道能谱的方式被记录,并经1553B总线传到地面,探测器单元的硅介质与一定能量的X射线荧光产生光电效应,至少产生一个电子空穴对,由此产生的电信号反映月表不同元素或天然放射物质发生的特征X射线能量不一样,将被观测信号以不同能谱方式记录,根据这些能谱,依据定标曲线推算对应的元素。
分析、融合和归纳X射线谱仪探测器与太阳监测器的观测结果,可以绘制各元素的全月球分布图,发现月球表面资源富集区,鉴别新的类型,为月球的开发利用提供资源分布的数据,以及检验月球形成与演化的模型,为月球演化的深入研究提供重要信息和有用数据。
应用
我国“嫦娥一号”探月卫星的一个有效载荷,它可探测月表元素受太阳X射线或宇宙射线激发产生的X射线荧光,并能对太阳X射线辐射进行监测,通过数据反演法可获得月表主要元素的含量和分布,以确定月表岩石类型和资源分布,并为月球探测和检验月球形成与演化模型提供重要信息。
一些天文卫星上都会应用X射线探测器。今后,星载探测器发展的趋势是高性能、低功耗、小体积、轻重量。在探月二期工程中,我们将在一期的研制基础上,使X射线探测器设计更简化、更小巧、更可靠、更高性能,可把它安装在月球车机械臂上,在月球上行走,实现近距离元素探测。