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对2015年9月28日月全食期间月基光学望远镜图像中宇宙线事件的分析研究 *

2022-03-18黄茂海魏建彦

天文研究与技术 2022年2期

刘 奇,王 竞,黄茂海,魏建彦

(1. 中国科学院国家天文台空间天文与技术重点实验室,北京 100101;2. 中国科学院大学,北京 100049;3. 广西大学物理科学与技术学院广西相对论天体物理重点实验室,广西 南宁 530004)

月基光学望远镜是安装于嫦娥三号着陆器的有效科学载荷,主要科学目标是利用月球的自转和真空环境,在近紫外波段对各种天文变源的亮度变化进行长时间的连续监测[1]。自2013年12月16日开机观测以来,月基光学望远镜顺利完成了3年的天文观测任务,并额外进行了两年的拓展实验,积累了海量原始图像数据。月基光学望远镜图像中除观测目标源外,还存在很多亮度高、轮廓多数情况下比恒星星像大的宇宙线事件。月基光学望远镜是在月面观测,其探测器可以直接遭受银河宇宙线、太阳宇宙线以及太阳风等带电粒子的轰击[2]。这些带电粒子打在CCD靶面上,激发产生电子-空穴对,这些电子-空穴对同光子产生的电子-空穴对一样由CCD收集读出,在图像中表现为线状或点状结构,甚至有些形态与恒星目标源类似,对后续图像处理产生干扰。

嫦娥三号着陆器工作时的电能来自太阳光照射提供的能量,因此月基光学望远镜只能在月昼期间观测。2015年9月28日发生了一次月全食,这是月基光学望远镜在任务期间经历的唯一一次完整的月全食过程。在月全食过程中,由于地球对太阳光的几何遮挡,月基光学望远镜不会直接暴露在太阳光下。本文通过分析月食期间及月食前后一段时间内CCD图像中宇宙线事件计数,研究地球对太阳风粒子和太阳宇宙线的几何遮挡是否会引起月面辐射环境的变化。……

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