嫦娥七号的重头戏之一是世界上首个月面飞跃器将执行尝试在月面永久阴影坑中寻找水冰的重要任务,执行这一任务的核心载荷是飞跃器上的主载荷月壤水分子分析仪( Lunar soil Water molecule Analyser, LUWA)。
LUWA的核心科学目标是证认水分子存在并定量分析其含量, 通过水同位素分析确定月壤水冰的来源, 进而研究极区水冰的分布特征和演化。LUWA主要由6个单元组成, 分别为差分吸收光谱仪DAS (Differential Absorption Spectrometer)、月壤加热模块LSHM (Lunar Soil Heating Module)、可调谐激光光谱仪TLS (Tunable Laser Spectrometer)、飞行时间质谱仪TOF-MS (Time-of-Flight Mass Spectrometer)、管路组件以及电子学单元(图1、2)。
LUWA对水冰的探测流程包括三个阶段(图3):
第一阶段为钻探采样, 通过水冰钻具精准获取目标区域月壤样本, 在钻探采样的过程中利用DAS对钻削月壤含水特征进行遥感探测; (钻探深度可达到1米)
第二阶段为接样密封, LSHM通过运动机构将采集的月壤样品转移至炉托并完成密封;
第三阶段为加热分析, 在密封条件下, 将月壤加热至200℃以上, 有效提取月壤中的挥发分, 挥发分经管路传输至TLS和TOF-MS进行气体组分及含量分析。
各环节严格按照预设程序顺序执行, 确保水冰探测任务的完整性和可靠性。
图4:月壤水冰就位探测模拟试验平台
来源:《嫦娥七号月壤水分子分析仪地面定标试验方法》
发布于 美国
