Космическая фотометрия высокого разрешения как метод выявления аномалий структуры лунной поверхности

Кайдаш, ВГ, Шкуратов, ЮГ, Корохин, ВВ
Косм. наука технол. 2015, 21 ;(5):75–89
https://doi.org/10.15407/knit2015.05.075
Язык публикации: русский
Аннотация: 

Представлен краткий обзор исследований нарушения изначальной структуры лунного грунта, вызванного как искусственными, так и природными факторами. Для выявления таких нарушений используются данные орбитальной фотометрии высокого разрешения в сочетании с методом фазовых отношений, который был разработан авторами. Метод дает возможность оценивать шероховатость светорассеивающией поверхности в масштабах меньше элемента разрешения изображения. Он, в частности, позволяет идентифицировать места осыпей грунта на крутых склонах; он также является эффективным средством поиска новых кратеров, мест падения небольших комет или метеороидных роев. Надежность нового метода доказана детектированием фотометрических аномалий, связанных с изменениями структуры поверхностного слоя реголита в местах посадки космических аппаратов, т. е. там, где влияние человеческой деятельности на реголит Луны известно. Полученные результаты могут быть использованы при планировании и реализации космических миссий к Луне и других безатмосферных тел Солнечной системы космическими агентствами мира. 

Ключевые слова: поверхность Луны, реголит, фотометрические аномалии, фотометрия
References: 
1. Blewett D., Levy C., Chabot N., et al. Phase-ratio images of the surface of Mercury: Evidence for differences in subresolution texture // Icarus.— 2014.—242 .— P.142 —148.
2. Chin G., Scott B., Foote M., et al. Lunar Reconnaissance Orbiter Overview:The Instrument Suite and Mission // Space Sci Rev.— 2007.—129 .— P.391 —419.
3. Clegg R.N., Jolliff B.L., Robinson M.S., et al. Effects of rocket exhaust on lunar soil reflectance properties // Icarus.— 2014.—227 .— P.176 —194.
4. Hapke B. Theory of reflectance and emittance spectroscopy.— Cambridge: Cambridge Univ.Press, 1993.— 450 p.
5. Immer C., Metzger P., Hintze P., et al. Apollo 12 Lunar Module exhaust plume impingement on Lunar Surveyor III // Icarus.— 2011.—211 ,N 2.— P.1089 —1102.
6. Johnson J.R., Larson S.M., Singer R.B. A re-evaluation of spectral ratios for lunar mare TiO 2 mapping // Geophys.Res.Lett.— 1991.— 18, N 11.— P.2153 — 2156.
7. Kaydash V., Kreslavsky M., Shkuratov Y., et al. Photometric anomalies of the lunar surface studied with SMART-1 AMIE data // Icarus.— 2009.—202 .— P.393 —413.
8. Kaydash V.G., Shkuratov Y.G. Structural disturbance of the lunar surface caused spacecraft // Solar System Res.— 2012.— 46,N 2.— P.108 —118.
9. Kaydash V.G., Shkuratov Y.G. Structure perturbations of the lunar surface near the landing site of “Lunokhod-1 ”// Solar System Res.— 2014.— 48,N 3.— P.167 —175.
10. Kaydash V., Shkuratov Yu., Korokhin V., Videen G. Photometric anomalies in the Apollo landing sites as seen from the Lunar Reconnaissance Orbiter // Icarus.— 2011.— 211 .— P.89 —96.
11. Kaydash V., Shkuratov Y., Videen G. Phase-ratio imagery as a tool of lunar remote sensing // J.Quant.Spectrosc.and Radiat.Transfer.— 2012.— 113(18).— P.2601 —2607.
12. Kaydash V., Shkuratov Y., Videen G. Landing of the probes Luna 23 and Luna 24 remains an enigma // Planet.Space Sci.—2013.— 89 .— P.172 —182.
13. Kaydash V.G., Shkuratov Y.G., Videen G. Dark halos and rays of young lunar craters:a new insight into interpretation // Icarus.— 2014.— 231 .— P.22 —33.
14. Korokhin V.V., Velikodsky Y.I., Shalygin E.V., et al. Retrieving lunar topography from multispectral LROC images // Planet.Space Sci.— 2014.— 92.— P.65 —76.
15. Kreslavsky M.A., Shkuratov Y.G. Photometric anomalies of the lunar surface: Results from Clementine data // J.Geophys.Res.— 2003.— 108E ,N 3.— P.5015.
16. Lucey P.G. Mineral maps of the Moon // Geophys.Res.Lett.— 2004.— L08701.— doi::10.1029/2003GL019406.
17. Lucey P.G., Blewett D.T., Bradley L.L. Lunar iron and titanium abundance algorithm based on final processing of Clementine ultraviolet –visible images// J.Geophys.Res.— 2000.— 105 .— P.20297 —20305.
18. Lucey P.G., Blewett D.T., Taylor G.J., Hawke B.R. Imaging of the lunar surface maturity // J.Geophys.Res.— 2000.—105 .— P.20377 —20386.
19. Mushkin A., Gillespie A.R. Estimating subpixel surface roughness using remotely sensed stereoscopic data // Remote Sens.Environ.— 2005.— 99 .— P.75 —83.— doi:10.1016/j.rse.2005.02.018.
20. Pieters C.M., Shkuratov Yu.G., Kaydash V.G., et al. Lunar soil characterization consortium analyses: pyroxene and maturity estimates derived from Clementine data // Icarus.— 2006.— 184 .— P.83 —101.
21. Robinson M.S., Boyd A.K., Denevi B.W., et al. New crater on the Moon and a swarm of secondaries // Icarus.— 2015.— 252 .— P.229 —235.
22. Robinson M.S., Brylow S.M., Tschimmel M., et al. Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) Instrument Overview // Space Sci.Rev.— 2010.— 150 .— P.81 — 124.
23. Shkuratov Y., Kaydash V., Gerasimenko S., et al. Probable swirls detected as photometric anomalies in Oceanus Procellarum // Icarus.— 2010.— 208 .— P.20 —30.
24. Shkuratov Y., Kaydash V., Korokhin V., et al. Optical measurements of the Moon as a tool to study its surface // Planet. Space Sci.— 2011.— 59 .— P.1326 —1371.
10.1016/j.pss.2011.06.011.
25. Shkuratov Yu.G., Kaydash V.G., Opanasenko N.V. Iron and titanium abundance and maturity degree distribution on the lunar nearside // Icarus.— 1999.— 137 .— P.222 —234.
26. Shkuratov Y., Kaydash V., Sysolyatina X., et al. Lunar surface traces of engine jets of Soviet sample return probes: The enigma of Luna-23 and Luna-24 landing sites // Planet.Space Sci.— 2013.— 75 .— P.28 —36.
27. Shkuratov Y., Kaydash V., Videen G. The crater Giordano Bruno as seen with optical roughness imagery // Icarus.— 2012.— 218, N 1.— P.525 —533.
28. Shkuratov Yu., Stankevich D., Kaydash V., et al. Composition of the lunar surface as will be seen from SMART-1: simulation using Clementine data // J.Geophys.Res.(Planets).— 2003.—108E, N 4.— P.1-1 —1-12.
29. Shkuratov Yu.G., Stankevich D.G., Petrov D.V., et al. Interpreting photometry of regolith-like surfaces with different topographies: Shadowing and multiple scatter // Icarus.— 2005.— 173 .— P.3 —15.
30. Shkuratov Yu.G., Starukhina L.V., Kreslavsky M.A., et al. Principle of perturbation invariance in photometry of atmosphereless celestial bodies // Icarus.— 1994.— 109 .— P.168 —190.

31. Velikodsky Yu.I., Opanasenko N.V., Akimov L.A., et al. New Earth-based absolute photometry of the Moon // Icarus.— 2011.— 214, N 1.— P.30 —45.