粒子激發(fā)X射線(xiàn)譜儀（APXS）是我國(guó)嫦娥三號(hào)玉兔月球車(chē)機(jī)械臂上唯一的科學(xué)載荷，是開(kāi)展月球地質(zhì)化學(xué)研究的重要“法寶”。它由中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所負(fù)責(zé)、紫金山天文臺(tái)參與合作研制。
粒子激發(fā)X射線(xiàn)譜儀基本探測(cè)原理是通過(guò)攜帶的主動(dòng)激發(fā)源激發(fā)月巖或月壤中的元素，并利用高分辨探測(cè)器探測(cè)其產(chǎn)生的特征X射線(xiàn)，從而獲得月球元素的種類(lèi)及豐度信息。該技術(shù)由于其高準(zhǔn)確度的元素識(shí)別和定量反演能力，在地外行星原位探測(cè)中得到廣泛的應(yīng)用。例如在美國(guó)NASA的所有火星車(chē)任務(wù)中，APXS都是地質(zhì)化學(xué)研究工具包中必不可少的科學(xué)載荷。
在嫦娥三號(hào)任務(wù)中，研制團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年的精心設(shè)計(jì)和試驗(yàn)驗(yàn)證使得玉兔號(hào)粒子激發(fā)X射線(xiàn)譜儀具備了原位實(shí)時(shí)探測(cè)和自主安全保障等高強(qiáng)本領(lǐng)，它不僅有對(duì)元素的高分辨主動(dòng)激發(fā)探測(cè)能力(135eV@5.9keV,0.9-22keV)，而且具有自主測(cè)距感知功能(10~50mm)；既可以在月晝期間完成探測(cè)和在軌標(biāo)定任務(wù)，又能夠安全度過(guò)-170℃極低溫月夜。它的整體探測(cè)能力在國(guó)際上處于先進(jìn)水平。
2013年嫦娥三號(hào)成功落月后，粒子激發(fā)X射線(xiàn)譜儀隨玉兔號(hào)開(kāi)始了在著陸區(qū)——月球雨海的巡視探測(cè)。通過(guò)在兩個(gè)巡視點(diǎn)與月球土壤的三次“親密接觸”，APXS成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)該區(qū)域七種主量元素（鎂、鋁、硅、鈣、鈦、鐵和鉀）和四種微量或痕量元素（鉻、鍶、釔、鋯）的高分辨測(cè)量。
這些探測(cè)數(shù)據(jù)的發(fā)布引起了國(guó)內(nèi)外多個(gè)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注。高能所先后與中科院國(guó)家天文臺(tái)、地質(zhì)與地球物理所、美國(guó)諾特丹大學(xué)、南京大學(xué)、山東大學(xué)等單位合作開(kāi)展了對(duì)粒子激發(fā)X射線(xiàn)譜儀科學(xué)數(shù)據(jù)的反演分析和研究，結(jié)果顯示嫦娥三號(hào)著陸區(qū)巖石成分屬中鈦，且富鐵高鋁，與所有以往月球任務(wù)返回的樣品成分均有不同。這表明嫦娥三號(hào)著陸區(qū)巖石有可能是一種新型的月海玄武巖。同時(shí)通過(guò)與玉兔號(hào)上其他載荷（紅外光譜儀、全景相機(jī)、測(cè)月雷達(dá)）觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的綜合分析，揭示了著陸區(qū)獨(dú)特的地質(zhì)演化歷程。
基于嫦娥三號(hào)探測(cè)數(shù)據(jù)的研究仍在繼續(xù)，未來(lái)希望粒子激發(fā)X射線(xiàn)譜儀可以隨著我國(guó)深空探測(cè)的步伐繼續(xù)造訪(fǎng)月球、火星、小行星及彗星等，在地外天體的地質(zhì)探測(cè)研究領(lǐng)域獲得更多的新發(fā)現(xiàn)。
玉兔號(hào)月球車(chē)
玉兔號(hào)月球車(chē)上的粒子激發(fā)X射線(xiàn)譜儀（APXS）
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