Толщина реголитового слоя Луны по радиолокационным и оптическим данным тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.03 ВАК РФ

. t РД

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ГОЛОВНА АСТРОНОМІЧНА ОБСЕРВАТОРІЯ

Бондаренко Наталія Володимирівна

УДК 523.3

ТОВЩИНА ШАРУ РЕГОЛІТУ МІСЯЦЯ ЗА РАДІОЛОКАЦІЙНИМИ ТА ОПТИЧНИМИ ДАНИМИ

01.03.03 - Геліофізика та фізика Сонячної системи

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук

Київ-1998

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на Астрономічній обсерваторії Харківського державного університету, Міністерство освіти України.

Науковий керівник:

доктор фізико- математичних наук, старший науковий співробітник, Шкуратов Юрій Григорович, АО ХДУ, завідуючий відділом.

Офіційні опоненти:

доктор фізико- математичних наук, професор Мороженко Олександр Васильович, ГАО НАИ України, завідуючий відділом;

доктор фізико-.математичних наук, професор Фукс Йосип Мусійович, РІНАН України, завідуючий відділом.

Провідна установа: Інститут геохімії та аналітичної хімії ім. Вернадського РАН, лабораторія порівняльної планетології та метеорітики, Росія, Москва.

Захист відбудеться “24 “ ҐРЩЩ 1998 р. ое -// годині на засіданні Спеціалізованоївченої радиЦ26.208.01 при Головній астрономічній обсерваторії НАН України за адресою 252650, Київ - 22; Голосіїв, ГАО НАНУ,' Т. 266-47-58

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці ГАО НАНУ за адресою 252650, Київ - 22, Голосіїв, ГАО НАНУ.

Автореферат розісланий “24 ”И НіТСПАДА 1998 р.

Вчений секретар Спеціалізованої вченої ради, кандидат фізико - математичних наук л

Гусєва Н. Г.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Інформація про товщину шару реголіту має велике значення при плануванні майбутніх досліджень поверхні Місяця, при виборі місць посадок космічних апаратів та місця довгочасної місячної бази. Ця інформація потрібна для реконструкції геологічної історії Місяця. Оцінки товщин шару реголіту, що існують, отримані для обмеженої кількості ділянок поверхні за допомогою методів, які потребують великих об’ємів роботи по кожній ділянці. Методіка, що розвинута у представляємін роботі, спирається на сумісну обробку радіолокаційних та оптичних даних. Вона дозволяє зі значно меншими витратами одержати інформацію про товщину шару реголіту майже усієї видимої півкулі Місяця.

Актуальність. У теперішній час починається новий етап космічних досліджень Місяця. Прикладом цього є польоти КА ’’Галілео”, “Клеменгина” і “Лунар Проспектор”, які вивчали поверхню Місяця дистанційними методами. Дистанційні методи, які забезпечують глобальне охоплення поверхні, будуть знаходити широке застосування і в майбутніх космічних місіях до Місяця. Радіолокація є одним з таких методів.

Поверхня Місяця складена збезводненими породами, що ускладнює інтерпретацію радіолокаційних вимірювань, оскільки досвід дистанційного зондування земної поверхні, що містить у собі воду, не можна застосувати до Місяця. Це стали усвідомлювати лише в останній час. У більшості наукових праць з аналізу радіолокаційних спостережень Місяця радіолокаційний відгук поверхні інтерпретується в термінах статистичних властивостей її рельєфу, у той час як для радіохвиль значний внесок дає розсіювання радіохвиль під-поверхневими структурами. Таким чином, перспективність радіолокації Місяця як методу пов’язана передусім із спроможністю одержати інформацію про підповерхневі структури, що недоступні оптичним вимірам. Отже, розвиток нових підходів до інтерпретації радіолокаційних даних для Місяця є задачею дуже актуальною. Її розв’язанню і присв’ячується ця дисертація, в якій вперше зроблено спробу здобути інформацію про підповерхневі структури Місяця шляхом спільної обробки радіолокаційних та оптичних даних.

Зв’язок роботи з науковими програмами. Ця робота є складовою частиною НДР Астрономічної обсерваторії ХДУ (тема 61-12-97), а також є частиною плану міжнародної програми з досліджень Місяця, що виконується за грантом СИПИ (# ІЮ2-295).

Мета роботи. Головною метою роботи є побудова карти товщин шару реголіту видимої півкулі Місяця. До цілей дисертації входить також спільний кількісний аналіз оптичних та радіолокаційних зображень Місяця.

Наукова новизна. Вперше за результатами спільного статистичного аналізу радіолокаційних та оптичних даних для поверхні Місяця виявлені статистично вірогідні кореляції між характеристиками відбиття електромагнітного випромінювання в оптичному та радіодіапазоні. Це доводить, що на формування радіовідгуку впливає хімічний склад поверхні, і що при інтерпретації радіолокаційних вимірювань треба враховувати варіації поглинання у поверхневому шарі.

Застосування моделі багаторазового розсіяння хвиль у шарі реголіту, що вкриває тверду поверхню, дозволило вперше побудувати карту товщин шару реголіту видимої півкулі Місяця.

Порівняння зображень Місяця в оптичному та радіодіапазонах дозволили вперше виявити райони, для яких характерні нетипові сполучення оптичних та радіолокаційних характеристик.

Практичне значення та вірогідність. Існуючі оцінки товщин шару реголіту були одержані посередніми методами для обмеженої кількості місць на поверхні Місяця. Інформація про товщину шару, реголіту видимої півкулі Місяця, що одержана у цій дисертаційній роботі, у багато ра^ів перевищує за обсягом одержані раніше дані. Ця інформація мо-. же бути використана при вивченні будови верхнього шару поверхні Місяця та реконструкції її геологічної історії. Інформація про товщину шару реголіт) має виключну цінність

з

для того, щоб обирати місця майбутніх посадок космічних апаратів та місця довгочасної місячної бази.

Метод, що застосовується до оцінок товщин шару реголіту, грунтується на результатах статистичного порівняння радіолокаційних та оптичних даних, що показало існування зв’язку між цими двома видами даних з великою мірою вірогідності.

Методіка, що розвинута у роботі, може стати базою для інтерпретації майбутніх радіолокаційних досліджень Місяця, як наземними засобами, так і у космічних експериментах.

Одержані оцінки товщин шару реголіту добре узгоджуються з даними, що одержані раніше іншими методами. Порівняння карти товщин шару реголіту з геологічною картою Місяця та картою абсолютного віку його поверхні показує зростання товщини шару реголіту при зростанні піку поверхні, що узгоджується з існуючими моделями розвитку шару реголіту на поверхні Місяця.

Основні положення, що представлені до захисту.

1. Результати дослідження кореляцій оптичних характеристик поверхні Місяці - альбедо А(0,65 мкм; та показника кольору С(0,65/0,42 мкм)- з радіолокаційним відгуком для хвилі, довжиною 70 см, які»: доказом впливу .хімічного складу поверхні на радіовідг>к.

?. Карт'! коефіцієнтів кореляції оптииних та радіолокаційних параметрів, шо дозволили виділити райони аномалій структури та складу поверхні видимої півкулі Місяця. *

3. Карта товщин шару реголіту для видимої півкулі Місяця та результати її порівняння з геологічними даними.

Апробація роботи.

Основні результати дисертаційної роботи доповідались на міжнародних робочих зустрічах з порівняльної планетології (Москва, 1995 р., Москва, 1996 р., Москва, 1997 р.), на 2 і та 22 Генеральних Асамблеях Європейського Геофізичного Товариства (Гаага, Нідерланди, 1996 р., Відень, Австрія, 1997 р.). на міжнародній конференції “Фізика Місяця та планет”, присвяченій 100-піччіо з дня нарождення академіка М.ІІ. Барабашова (Харків, 1994 р.;, а також були пред-

ставлені у вигляді стендових доповідей на 24 та 27 Конференціях з досліджень Місяця та планет (Хьюстон, 1989 p.; Хьюстон, 1996 p.). Окрім цього, результати роботи неодноразово обговорювались на семінарах АО ХДУ та ІРЕ ім.

0.Я.Усикова НАН України.

Публікації.

Основні матеріали дисертації викладені у наступних 7 публікаціях, які включають статті в журналах і тези доповідей. '

1. Бондаренко Н.В., Шкуратов Ю.Г., Корниенко Ю.В., Акимов Л. А. Диаграмма альбедо-цвет лунной поверхности II Кинематика и физика небесн. тел. - 1985. - Т. 1, № 6. -С. 3-11.

2. Шкуратов Ю.Г., Станкевич Д.Г., Опанасенко Н.В., Кайдаш В.Г., Бондаренко Н.В. Взаимосвязь альбедо и показателя цвета Луны // Астрономич. вестник. - 1997. - Т. 31, № 1.-С. 46-55.

3. Бондаренко Н.В., Шкуратов Ю.Г. О связи радиолокационных и оптических характеристик Луны // Астрономич. вестник. - 1997. - Т. 31, № 2. - С. 132-142.

4. Шкуратов Ю.Г., Бондаренко Н.В., Качанов А.С. Задачи лунного полярного спутника после КА “Клементина” // Космич. наука и технология. - 1998. - Т. 4, № 1. - С. 4653.

5. Bondarenko N.V., Shkuratov Yu.G., Kreslavsky M.A. Correlation between radar and optical images of lunar surface // Lunar and Planet. Sci. Conf. 27th (Abstracts). - Houston (USA). -1996.-P. 131-132.

6. Bondarenko N.V., Shkuratov Yu.G. Regolith thickness map of the lunar nearside by radar and optical data // Abstr. of paper. 24th Inter, microsymp. on planetology. - Moscow. - 1996. - P. 9-10.

7. Bondarenko N.V., Shkuratov Yu.G. Lunar surface unit types via regolith thickness and composition // Abstr. of paper. 26th Inter, microsymp. on planetology. - Moscow. - 1997. P. 10-

11.

Особистий внесок здобувача.

У першій роботі автором дисертації побудовано діаграму альбедо- показник кольору частки поверхні Місяця. Виконано дослідження структури діаграми. За двома варіантами класифікації діаграми побудовано карти оптичних типів цієї поверхні. Виконано моделювання діаграми альбедо- показник кольору на основі одномірної моделі шару, що розсіює (моделі стопи). Досліджено вплив показника заломлення часток грунту і здобутку їх середнього розміру та показника поглинання на форму діаграми.

У другій роботі автором дисертації досліджені діаграми альбедо- показник кольору окремих морських районів поверхні Місяця і обчислені коефіцієнти кореляцій цих параметрів.

У третій роботі автору дисертаціїналежать дослідження за допомогою статистичних методів для окремих районів та вікових провінцій кореляцій компонентів радіолокаційного відгуку з оптичними характеристиками поверхні: альбедо і показником кольору. Автором дисертації побудувано карти рангових коефіцієнтів кореляції, проведено їх аналіз. Автором також досліджено кореляційні діаграми радіолокаційних і оптичних характеристик та побудовано карти радіооп-тичних типів поверхні. Спільно з керівником дисертації автором запропоновано модель розсіювання радіохвиль структурою типу “реголіт-тверда поверхня”, що є модифікацією моделі стопи Стокса- Бодо. Автором дисертації досліджено спроможність застосування моделі розсіювання радіохвиль до Місяця.

У четвертій роботі автором дисертації побудовано карту товщин реголіту видимої півкулі Місяця і виконано її порівняння з геологічними даними, що дозволило незалежно підтвердити тенденцію: чим старіша поверхня, тим товще шар реголіту.

У п’ятій роботі для північно-західної частини видимої півкулі Місяця автором дисертації побудовано карти рангового коефіцієнту кореляції між крос-поляризованим компонентом радіовідгуку та альбедо і показником кольору поверхні. Для цього району автором побудовано також карти радіооптичних типів поверхні.

У шостій роботі автором дисертації побудовано розподіл товщин реголіту ділянки поверхні Місяця. Виконано порівняння середньої товщини реголіту з геологічною каргою поверхні Місяця для районів, що інтерпретуються як морські базальти та викиди з кратерів. Для окремих морів автором проведено порівняння товщин реголіту з картою абсолютного віку поверхні. :

У сьомій роботі автором виконано порівняння незалежних оцінок товщини шару реголіту для місць посадок космічних апаратів та карти товщин реголіту. Автор дисертації дослідив співвідношення між товщиною реголіту і вмістом /*еО та ТЮ2 та провів районування поверхні Місяця за одержаними результатами.

Обсяг та структура дисертації.

Робота складається зі вступу, трьох розділів, висновку, списку цитованих літературних джерел, одного додатку. Загальний обсяг дисертації становить 147 сторінок, в тому числі 34 ілюстрації, 6 таблиць , один додаток на 5 сторінках, список цитованих джерел з 142 найменувань на 13 сторінках.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтовано актуальність робіт зі спільного аналізу оптичних і радіолокаційних даних при дослідженні поверхні Місяця, сформульовано мету дисертації, показано ії наукову новизну і практичну цінність.

У першому розділі наведено огляд робіт з радіолокаційних досліджень Місяця. Зроблено акцент на особливостях методів одержання радіолокаційних карт, які використовуються у роботі як вихідні дані. Особлива увага надається сучасному стану робіт з моделювання відбиття радіохвиль поверхнями природного походження і інтерпретації радіолокаційних даних. Розглянуто також фізичні властивості місячного грунту в оптичному і радіодіапазоні.

, Другий розділ вміщує опис робіт автора дисертації, у яких проаналізовано кореляційні співвідношення між оптичними і радіолокаційними зображеннями поверхні Місяця.

Для досліджень, як вихідні дані, використовувались дані радіолокаційних вимірів Місяця [ 1 ] на частоті 430 МГц (к= 70 см) і розподіл оптичних характеристик, а саме альбедо (X- 0,65 мкм) та показник кольору (0,65/0,42 мкм) [2]. У межах досліджень кореляцій виконано наступне.

1. Знайдено регіональні кореляції між відбитною здатністю у радіодіапазоні та показником кольору і альбедо в оптичному діапазоні довжин хвиль.

Визначено коефіцієнти кореляції г^Н^С), г{Яа,А), г[Яр,С), т{Яр,А) ко-поляризованого Яр і крос-поляризованого компонентів радіовідгуку з альбедо А і показником кольору С, як для усієї видимої поверхні Місяця, так і для її окремих районів (табл. 1). Для усіх районів, що досліджувалися, за допомогою відомих статистичних засобів були одержані оцінки мінімальних значень коефіцієнтів кореляції !г0|, для яких статистична гіпотеза про незалежність порівнюваних параметрів відкидається з довірчою ймовірністю

0,95 (табл. 1). Порівняння цих оцінок з одержаними коефіцієнтами кореляції дозволили зробити висновок, що для більшості розглянутих районів можна говорити про існування статистично вірогідної кореляції оптичних і радіолокаційних параметрів. Статистична гіпртеза про відсутність кореляції не відкидається для великої кількості районів у разі порівняння радіолокаційних даних з показником кольору. При порівнянні їх з альбедо ця гіпотеза не відкидається тіль-кЦ для Моря Нектару і тільки дЛя крос-поляризованого компоненту. •г

2. Досліджено кореляції оптичних і радіолокаційних

даних ранговими методами. -

Перевага рангових методів полягає у тому, що вони добре відсікають сильні викиди вихідних параметрів та майже не створюють артефакти при слабкому змінюванні параметрів. Застосування цих методів для детального дослідження співвідношень між оптичними і радіолокаційними характеристиками поверхні Місяця дозволило визначити типові значення рангового коефіцієнту кореляції і побудувати карги його розподілу методом змінного вікна для пар параметрів Я,, і А та і С.

Типовою для Місяця є пряма кореляція А). Вона особливо помітна для кратерів і на межі море-материк. Ця

ситуація порушується лише для деяких частин берегової лінії: на заході від Моря Вологості, на півдні Моря Нектару та на межах Моря Холоду. Типовою для поверхні Місяця є також відсутність кореляції між і С., Вірогідна зворотна кореляція спостерігається тільки для окремих кратерів. ї

3. Проведено дослідження кореляційних • діаграм, що побудовані для пар параметрів ^ і А та Д* і С, та карт радіо* оптичних типів поверхні. і - - 1

Метод дослідження кореляційних діаграм є розповсюдженим при обробці оптичних даних. Він дозволяє виявити* області значень параметрів, які зображують переважні для

.... Таблиця 1 Коефіцієнти кореляції параметрів /?,/ і Яр (к- 70 см) з альбедо Л(0,65 мкм) і показником кольору С(0,65/0,42 мкм).

гІ^А) 1 /оі 1;

Материк 0,006 0,144 -0,014 0,133 0,0086

Море - . 0,258 0,330 0,234 0,294 0,0091

Море Ясності -і 0,295 0,165 0,237 0,184 0,0390

Море Спокою 0,180 0,290: 0,148 0,264 0,0366

Море Криз -0,059 0,129 -0,128 0,131 0,0610

Море Достатку -0,022 0,167 -0,080 0,236 0,0519

Морс Холоду 0,097 0,326 0,105 0,348 0,0430

Море Дощів ' 0,422 0,380 0,346 0,285 0,0252

Море Вологості 0,034 0,244 0,036 0,243 0,0635

Море Нектару -0;121 0,055 -0,191. ‘ 0,101 0,0707

Море Парів -0,110 0,217 -0,219 -0,105.. .0,0706

Море Хмар 0,329 0,262 0,220 0,283 0,0446

Океан Бурь ' 0,020 0,127 -0,068 0144 0*0395

Кратер Тихо ’ -0,014 0,136 . -0.069., 0,150 0,0264

Кратер Лрістарх -0;232 0,125 , 0.7.51 ,, 0,229 0,0440 ■

Кратер Коперник 0,345 0,449 0,21,0 Г 0,379 00)308

Яскраві кратери -0,016, 0,243 ... ■ 0 217 0.0684

Примітки: :^ У :

1. Кратери розглядаються з прилягаючими променевий. •

ми системами. . ... •. ■

2. Море та материк розділені за рівнем альбедо 10%.

даної поверхні комбінації (кластери). Цим кластерам відповідають визначені типи поверхні. . . . .

На діаграмі, що побудована за радіолокаційною відбита ’ ною здібністю Я* та оптичному альбедо Л, вдалося виділити 7 кластерів. Для чотирьох з них спостерігається кореляція Яа і А. Ці кластери відповідають, головним чином, морським районам і великим кратерам. Для кластерів, що залишилися, такої кореляції немає. Вони відповідають материковим районам і Морю Холоду. *

Дослідження кореляційної діаграми, що побудована за і С, показує, що залежність між вихідними параметрами існує для районів, що мають середні значення показника кольору.

У третьому розділі приведено карту товщин шару реголіту видимої поверхні Місяця та описується спосіб ії побудови. При побудові карти було зроблено наступне.

1. Для інтерпретації крос-поляризованої складової ра-

діовідгуку запропонована модель багаторазового розсіювання радіохвиль у шарі реголіту, що вкриває тверду основу. Досліджено придатність цієї моделі до умов поверхні Місяця. Зокрема, показано, що модель дозволяє пояснити різницю середніх коефіцієнтів радіовідбиття материкових і морських районів видимої півкулі Місяця, що дорівнює 4 дБ. Слабкі кореляції між оптичними і радіолокаційними даними можна пояснити за допомогою цієї моделі взаємною компенсацією спливу поглинання у шарі реголіту та його товщини на відбитну здібність поверхні у радіодіапазоні. ■

2. За даними для зразків місячного грунту зроблено уточнення калібровочних залежностей для обчислення діелектричних властивостей реголіту за його щільністю і вмістом головних радіохромофорних елементів - залізг і титану. Оптичні дані дають змогу оцінити вміст, радіохромофорів. Вкупі з прийнятою щільністю реголіту, використовуючи ха-лібровочні залежності, можна оцінити діелектричні властивості ділянок поверхні. Тоді, знаючи радіовідгук, за допомогою моделі є можливість обчислити товщину щару реголіту. •'

Запропоновано спосіб вибору моделі .щільності .шару реголіту. Ідея способу полягає у тому, гцо обрана модель повинна забезпечити найкращу кореляцію між обчисленою

товщиною шару реголіту і віком поверхні. Вік поверхні визначався за геологічною картою Місяця [3] і картою абсолютного віку поверхні [4]. Найкращою виявилася така модель щільності, за якої щільність реголіту є постійною і дорівнює 2,3 г/см .

3. Побудовано карту товщин реголіту для видимої півкулі Місяця (мал. 1). Гістограма розподілу товщин шару реголіту має бімодальний характер. Її максимуми знаходяться приблизно біля 5 м та 9 м і відповідають середнім значенням товщин реголіту морів і материків. Варіації товщин у морях змінюються'у межах 3,0 м - 11,0 м. Порівняно тонкий шар реголіту (~3,0 м) вкриває деякі ділянки поверхні Моря Ясності і Моря Хмар; площа цих ділянок невелика. Товстий реголіт (9 - 10 м) знаходиться у районах, що прилягають до деяких кратерів, наприклад, кратеру Арістіл. Найменша середня товщина реголіту виявилася у Морі Вологості (4,1 м), а найбільша - у Морі Нектару (8,5 м). Для материкових районів спостерігається більш широкий діапазон змі-нення товщин, від 1 м-до 1В м. Малі товщини відповідають днищам кратерів і частці материкової поверхні біля кратера Шикард. Більші товщини реголіту характерні для південно-східної частини видимої півкулі Місяця.

• " Проведено порівняння одержаних значень товщин реголіту з* оцінками, зробленими раніше другими способами для місць посадок космічних апаратів (табл. 2). Це порівняння показує непогану.відповідність даних. - . ,* . - . •••

. 4. Проведено спільний-аналіз розподілу товщин реголіту і вмісту іїеО +Ті02, який довів, що для морських районів характерназалежність типу: чнм менше вміст вказаних окисів, тим більша товщина реголіту.

У висновках відображені основні результати дисертаційної роботи, головними з яких є наступні.

1. Виявлено статистично вірогідні кореляції оптичних характеристик поверхні Місяця - альбедо (Х=0,65 мкм) та показника кольору (0,65/0,42 мкм)- з радіолокаційним відгуком (Х.=70 см). Це доводить, що на формування радіовідгуку впливає хімічний склад поверхні, і що при інтерпретації радіолокаційних вимірювань треба враховувати варіації поглинання у поверхневому шарі. ,

Мал. 1. Карта товщин шару реголіту (А) видимої півкулі Місяця.

2. Запропонована модель розсіювання радіохвиль структурою типу “реголіт-тверда поверхня”, що є модифікацією моделі стопи Стокса- Бо-до. Досліджено спроможність застосування цієї моделі до Місяця.

3. За даними радіолокаційних і оптичних вимірів вперше вдалося побудувати карту товщин реголіту видимої півкулі Місяця. Ця карта є першим наближенням, бо при її побудові було прийнято декілька припущень, зокрема, те, що щільність реголіту постійна.

4. Порівняння даних карти з незалежними оцінками товщин шару реголіту для місць посадок космічних апаратів, а також для деяких ділянок поверхні Місяця, досліджених за знімками КА “Лунар-Орбітер”, показало непогану відповідність. Це доводить, що одержана карта, незважаючи на її порівняно невелику точність, вірно відображає реальний розподіл товщин реголіту.

Перелік цитованих джерел.

1. Thompson T.W. High-resolution lunar radar map at 70-cm wavelength // Earth, Moon, and Planets. - 1987. - V. 37. - P. 59-70.

2. Опанасенко H.B., Шкуратов Ю.Г., Станкевич Д.Г., Кайдаш В.Г. Колориметрическое картографирование

Таблиця 2 Товщини реголіту для місць посадок космічних апаратів.

КА h, м. Карта А, м. Дані геології

Луна-9 4,8 >0,2 Г5]

Луна-13 3,6 >0,2-0,3 Гб]

Луна-16 4,0 4,0 [7]

Луна-17 5,1 1,0-5,0 [8]

Луна-20 9,2 11,6 [91

Луна-21 3,9 2,0-3,0 flO]

Луна-24 3,0 >2,0 ГИ1

Сервейер-1 3,5 1,0 [5]

Сервейер-5 4,6 3,0 [12]

Аполон-11 4,7 3,0-6,0[3]; 4,4 [13]

Аполон-12 5,3 3,7 Г131

Аполон-14 8,1 5-12 [3]; 8,5 [13]

Аполон-15 6,0 4,4 Г13]

Аполон-16 10,1 10-15 [13]

Аполон-17 7,0 7,0±1,0 [14]; 8,5 [131

видимого полушария Луны // Астрон. вести. - 1996. - Т. 30, NQ 5. - С. 398- 408.

3. Wilhelms D.E. The geologic history of the Moon. -Washington, 1987. - USGS Professional Paper 1342. - 205 p.

4. Boyce J.M., Johnson D.A. Ages of flow units in the far eastern maria and implications of basin-filling history // Proc. Lunar Planet. Sci. Conf. 9th. - Houston (USA). - 1978. - P. 32753284.

5. Gault D.E., Quaide W.L., Oberbeck V.R., Moore HJ. Lunar 9 photographs: evidence for a fragmental surface layer // Science. -1966. - Y. 153. - P. 985-988.

6. Oberbeck V.R., Quaide W.L. Estimated thickness of a fragmental surface layer of Oceanus Procellarum // J. Geoph. Res. - 1967. - V. 72, NQ 18. - P. 4697-4704.

7. Базилевский A.T. Оценка мощности и степени переработки лунного реголита по распространенности кратеров // Космич. исслед. - 1974. - Т. 12, Вып. 4. - С. 606-609.

8. Флоренский К.П., Базилевский А.Т., Пронин А.А., Попова З.В. Предварительные результаты геоморфологического изучения панорам // Передвижная лаборатория на Луне. Луноход-1. - М.: Наука, 1971. - С. 96-115.

9. Стахеев Ю.И., Лаврухина А.К. Гранулометрические характеристики лунного реголита и мощность слоя реголита на местах посадок АС “Луна-16 и 20” // Грунт из материкового района Луны. - М.: Наука, 1979. - С. 74-76.

Ю.Флоренский К.П., Базилевский А.Т. Процессы преобразования поверхности Луны в районе Лемонье по результатам детального изучения на "Луноходе-2" // Тектоника и структурная геология. - М.: Наука, 1976. - С. 205-235.

11.Черкасов И.И., Шварев В.В. Грунтоведение Луны. - М.: Наука, 1979. - 232 с.

12.Shoemaker Е.М., Batson R.M., Holt Н.Е., et al. Observations of the lunar regolith ar.d the Earth from the television camera on Surveyor 7 // J Geoph. Res. - 1969. - V.74, № 25. - P. 6081-6119.

13.Nakamura Y., Dorman J., Duennebier F., et al. Shallow lunar structure determined from the passive seismic experiment // The Moon. -1975. - V. 13, № 1. - P.3.

14.Стренгвей Д.В., Пирс Г.В., Олхофт Г.Р. Магнитные и диэлектрические свойства лунных образцов // Космохимия Луны и планет. - М.: Наука, 1975. - С. 712-728.

Бондаренко Н.В. Товщина шару реголіту Місяця за радіолокаційними та оптичними даними.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.03.03 -геліофізика і фізика Сонячної системи.- Головна астрономічна обсерваторія НАН України, Київ, 1998.

Виявлено статистично вірогідні кореляції характеристик відбитку електромагнітного випромінювання поверхні Місяця в оптичному і радіодіапазоні. Це доводить, що на формування радіовідгуку впливає хімічний склад поверхні Місяця. Запропоновано модель розсіювання радіохвиль структурою типу “реголіт-тверда поверхня”, що є модифікацією моделі стопи Стокса- Бодо. За допомогою цій моделі та данлми радіолокаційних і оптичних вимірів побудовано карту товщин шару реголіту видимої півкулі Місяця. Порівняння даних карти з незалежними оцінками товщин шару реголіту для місць посадок космічних апаратів, а також для деяких ділянок поверхні Місяця, досліджених-за знімками К А “Лунар-Орбітер”, показало, що одержана’карта вірно відображає реальний розподіл товщин реголіту.

Ключові словаг поверхня Місяця, розсіювання радіохвиль, товщина реголиту.

Бондаренко Н.В. Толщина реголитового слоя Луны по радиолокационным и оптическим данным,- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.03.03 -гелиофизика и физика Солнечной системы.- Главная астрономическая обсерватория НАН Украины, Киев, 1998.

Обнаружены статистически достоверные корреляции между характеристиками отражения электромагнитного из-

лучения для лунной поверхности в оптическом и радиодиапазоне. Это доказывает, что на формирование радиоотклика оказывает влияние химический состав лунной поверхности. Предложена модель рассеяния радиоволн от структуры типа "реголит-подложка", которая является модификацией модели стопы Стокса-Бодо. С помощью предложенной модели рассеяния радиоволн по данным радиолокационных и оптических измерений лунной поверхности построена карта мощности реголита видимого полушария Луны. Сравнение данных карты с независимыми оценками толщин слоя реголита для мест посадок космических аппаратов и для ряда участков лунной поверхности, исследованных по снимкам “Лунар-Орбитер”, показало, что полученная карта правильно отражает реальное распределение мощности реголита.

Ключевые слова: лунная поверхность, рассеяние радиоволн, мощность реголита.

Bondarenko N.V. Lunar regolith layer thickness by radar and optical data.- Manuscript.

Thesis for a candidate's degree on speciality 01.03.03 -heliophysics and Solar system physics.- The Main astronomical observatory of the National Academy of Science of Ukraine, Kyiv, 1998.

Statistically reliable correlations between lunar surface optical and radar data are found. They testify that lunar surface chemical composition influence radar echo. The model of radiowave scattering by structures of the “regolith- substrate” type, which is a modification of the Stokes- Bodeau pile model is proposed. The regolith thickness map of lunar nearside is obtained with the model by optical and radar data. Comparison of the map and independent estimations of regolith thickness for mission landsiies and for some regions on “Lunar-Orbiter” images is shown a good conformity.

Key words: lunar surface, radar scattering, regolith thickness.

Підписано до друку 08.10.98. Формат паперу 60x90x1/16. Об'єм 1 фіз.д.л. Заказ № 56. Тираж 100 прим. Безкоштовно.

Ротапринт ІРЕ НАН України. Харків-85, гул. Акад.Проскури, 12.