雷达探测火星“预研”

“嫦娥三号”登月在即。很少有人知道，它的先行者们搭载微波四通道辐射遥感计，“测量”出月球土壤厚度及重要资源含量，成功探路。日前，复旦大学相关课题组、电磁波信息科学教育部重点实验室再传喜讯，继微波遥感探月后，我国在雷达探测火星分层介质技术领域已完成建模、模拟与反演的预先研究。中国“科学之眼”，昔日逐月，来日追星，将有更大作为。

据了解，我国在实施探月计划过程中，深空探测、深空遥感、深空通讯等前沿科研同步推进。深空遥感究竟是何种技术？实验室负责人、中科院院士金亚秋说，物体都有热辐射，微波辐射计用于测量物体发出的微波频段上的热辐射数据，再据此推算或反演出物体重要物理特性，如物理温度、介电特性、厚度结构等。星载遥感指的是卫星上搭载仪器，如微波辐射计、雷达、光谱仪、相机等，在百公里外远距离探测电磁波各特定频段上的物体热辐射、电磁波散射或反射等。由于微波的波长比可见光、红外的波长要长，可穿过月球表面一定的土壤厚度。

此前我国成功发射的“嫦娥一号”、“嫦娥二号”在全球首次搭载的微波四通道辐射遥感计，探测月球正背两面的微波热辐射，根据收集到的数据，金亚秋带领的研究团队绘出世界上第一张月球土壤厚度分布全图，其中月海区域平均厚度4.5米，中纬度月陆区域平均7.6米。更值得一提的是，科研人员还藉此估算出月球土壤中重要能源元素氦3总含量达66万吨。

既然微波辐射计在探月过程中担起重任，针对火星分层介质的探测，我国为何选择雷达探测分析技术进行预研究？专家介绍，雷达与辐射计“被动接受”不同，前者是主动地发出电磁波，然后接受从星球物体结构返回的雷达回波，可以获得高分辨率的回波与成像。作为外星分层结构的探测，用频率较低的雷达波，可探测到几百米到几公里的深度，甚至可用以鉴别水冰等特殊物质的存在，目前我国在该领域的研究已取得阶段性重要进展。