AOTF光谱仪在月球原位测量中的应用

与遥感光谱测量和采样后实验室光谱测量相比，原位光谱测量允许人们以毫米分辨率在近距离调查目标，而不破坏目标的原始状态。这为研究表面形貌和材料成分带来了有趣的可能性。然而，原位测量对于光谱仪器是具有挑战性的。特别是深空探测需要仪器在极其复杂的环境条件下获得高质量、可靠的光谱数据。

声光可调谐滤波器(AOTF)是一种没有任何运动部件的电子可调谐色散光学器件。它可以通过控制输入射频(RF)来改变输出衍射光的波长。哈里斯和华莱士在1969年首次提出了共线AOTF。1974年，常等人利用TeO2构造了一个非共线，克服了共线晶体可用性有限和设计复杂的缺点。1987年，苏联卫星“Ocean-O1-N2”使用AOTF分光计进行海洋观测。2003年，欧洲航天局火星快车任务搭载的SPICAM仪器实现了AOTF在火星大气分析方面的首次深空应用。自那时以来，一些AOTF仪器已被用于深空飞行任务。

使用声光可调滤光器的光谱仪和成像光谱仪具有体积小、重量轻、无运动部件、波长可选、环境适应性强、光谱和空间分辨率高等优点。因此，它适用于地外天体的原位光谱和成像测量。中国嫦娥工程实施了三个用于月球表面原位光谱测量的AOTF光谱仪:嫦娥三号(2013年)和嫦娥四号(2018年)搭载的可见光和近红外成像光谱仪(VNIS)以及嫦娥五号(2020年)搭载的月球矿物光谱仪(LMS)。嫦娥三号上的VNIS是第一台实现月球表面原位成像光谱测量的仪器。日本隼鸟2号(2014年)任务搭载的MicrOmega实现了小行星的原位光谱测量。安装在美国宇航局火星2020毅力号火星车上的超级相机还配备了红外原位光谱子模块，以实现火星表面的原位光谱。此外，计划于2022年发射的ExoMars还将配备一个原位光谱仪器，ISEM，对火星表面进行原位光谱测量。

参考文献：Applications of AOTF Spectrometers in In Situ Lunar Measurements

查看本帖完整版本: [-- AOTF光谱仪在月球原位测量中的应用 --] [-- top --]