月球极区已经发现水资源存在的证据,极区水资源的探测、采集与利用技术日益成为世界各国研究的热点。冻土是月球极区水资源存在的重要形式,对极区冻土实施采样返回作业是未来深空探测的重要任务内容。为满足未来冻土采样任务需求,在中国首次开展了冻土模拟月壤采样技术试验研究。基于探月三期模拟月壤制备基础,结合国内外极区冻土类月壤含水量探测与分析信息调研,进行不同含水量的冻土模拟月壤制备,开展钻取试验,初步总结冻土类模拟月壤钻进特性。通过试验得出结论,相较于高密实度的无水模拟月壤,冻土类月壤黏度更大,所需钻进力载更大,钻进过程排粉状态明显不同,需采用的钻进策略也有显著差别,样品形态因含水量不同呈现块状散体或柱状。试验获得了冻土模拟月壤钻进特性第一手资料,可支持后续冻土月壤采样技术深入研究。
利用MODIS地表温度反演产品,以青藏高原为研究区域,通过单点、区域、模型3方面来验证MODIS地表温度产品在青藏高原冻土模拟中的适用性.通过69个气象站点观测的地表0cm温度数据与所在位置的MODIS地表温度数据比较,二者在时间序列上的变化趋势基本一致,但是平均误差较大.在区域验证中,实测地表温度数据采用经纬度海拔回归方法和克里金插值地统计方法得到空间温度分布,与MODIS地表温度产品进行面状要素的时间序列比较,其结果与MODIS地表温度产品在时间和空间上变化趋势是稳定的,但也存在一定的差异.单点和区域验证都揭示两个数据集在暖季(5—8月)比冷季(9月至翌年4月)差异大,相关系数小.模型验证中,选用半经验半物理的TTOP模型,分别应用实测地表温度数据和MODIS地表温度产品模拟青藏高原多年冻土分布情况,MODIS地表温度产品的模拟结果比实测数据的模拟结果更接近青藏高原冻土图.