粒子激发X射线谱仪（APXS）是我国嫦娥三号玉兔月球车机械臂上唯一的科学载荷，是开展月球地质化学研究的重要“法宝”。它由中国科学院高能物理研究所负责、紫金山天文台参与合作研制。
粒子激发X射线谱仪基本探测原理是通过携带的主动激发源激发月岩或月壤中的元素，并利用高分辨探测器探测其产生的特征X射线，从而获得月球元素的种类及丰度信息。该技术由于其高准确度的元素识别和定量反演能力，在地外行星原位探测中得到广泛的应用。例如在美国NASA的所有火星车任务中，APXS都是地质化学研究工具包中必不可少的科学载荷。
在嫦娥三号任务中，研制团队经过多年的精心设计和试验验证使得玉兔号粒子激发X射线谱仪具备了原位实时探测和自主安全保障等高强本领，它不仅有对元素的高分辨主动激发探测能力(135eV@5.9keV,0.9-22keV)，而且具有自主测距感知功能(10~50mm)；既可以在月昼期间完成探测和在轨标定任务，又能够安全度过-170℃极低温月夜。它的整体探测能力在国际上处于先进水平。
2013年嫦娥三号成功落月后，粒子激发X射线谱仪随玉兔号开始了在着陆区——月球雨海的巡视探测。通过在两个巡视点与月球土壤的三次“亲密接触”，APXS成功实现了对该区域七种主量元素（镁、铝、硅、钙、钛、铁和钾）和四种微量或痕量元素（铬、锶、钇、锆）的高分辨测量。
这些探测数据的发布引起了国内外多个相关研究机构的关注。高能所先后与中科院国家天文台、地质与地球物理所、美国诺特丹大学、南京大学、山东大学等单位合作开展了对粒子激发X射线谱仪科学数据的反演分析和研究，结果显示嫦娥三号着陆区岩石成分属中钛，且富铁高铝，与所有以往月球任务返回的样品成分均有不同。这表明嫦娥三号着陆区岩石有可能是一种新型的月海玄武岩。同时通过与玉兔号上其他载荷（红外光谱仪、全景相机、测月雷达）观测数据的综合分析，揭示了着陆区独特的地质演化历程。
基于嫦娥三号探测数据的研究仍在继续，未来希望粒子激发X射线谱仪可以随着我国深空探测的步伐继续造访月球、火星、小行星及彗星等，在地外天体的地质探测研究领域获得更多的新发现。
玉兔号月球车
玉兔号月球车上的粒子激发X射线谱仪（APXS）
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