反射法探测月表磁异常的数值模拟

摘要

月球探测是目前深空探测中的热点之一。而月表磁场探测是其中基本而又关键的内容。本文采用单粒子轨道法，通过对不同磁场条件下电子反射率和反射分布的模拟，寻找区分月表不同磁场的方法和精度。通过数值模拟，本文研究分析了不同电磁场条件下的电子反射率变化和反射分布变化，结果表明可以通过电子反射法反推月表电场。本文的主要结论是，太阳风电子在月表的反射会随月表电磁场条件的变化而变化，而且磁场与电场各自的变化引起的太阳风电子运动轨迹变化都是可区分的：通过反射分布可以定性推断月面是否存在磁异常，由电子反射率结合卫星处磁场强度可以进一步定量计算月表的磁场强度。磁场影响只受卫星轨道处磁场强度与磁异常磁场强度的比值，电场的影响区域则是全方位的。本文的工作将为今后的月球磁异常探测提供载荷配置、探测数据分析应用等方面的有用信息。