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月球种菜即将直播

来源:潇湘晨报,新华社 作者: 编辑:彭佩 2019-01-04 10:21:19
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这是人类探测器在月球背面实地拍摄的第一张图片。图/新华社

1月3日22时22分,“玉兔二号”在月背留下的第一行“脚印”。

“Hi!这次是真的晚安咯!还有好多问题想知道答案,但我已经是看过最多星星的一只兔子了!如果以后你们去到更深更深的宇宙,一定要记得拍照片,帮我先存着……”2016年7月31日,月球车玉兔在微博“说”完最后一段话,结束了它近三年的玉兔号(中国首辆月球车)实时情况播报。

2019年1月3日11时40分,嫦娥四号着陆器获取了月背影像图并传回地面,这是人类探测器在月球背面拍摄的第一张图片,也是一封遥相呼应的情书。

据新华社电这是人类第一次揭开古老月背的神秘面纱。2019年1月3日10时26分,嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内,实现人类探测器首次月背软着陆。

落月后,通过“鹊桥”中继星的“牵线搭桥”,嫦娥四号探测器进行了太阳翼和定向天线展开等多项工作,建立了定向天线高码速率链路,实现了月背和地面稳定通信的“小目标”。

11时40分,嫦娥四号着陆器获取了月背影像图并传回地面。这是人类探测器在月球背面拍摄的第一张图片。后续,嫦娥四号探测器将通过“鹊桥”中继星的中继通信,开展设备工作模式调整等工作,择机实施着陆器与巡视器分离。

当晚,嫦娥四号月球车全球征名活动结果也得以公告:“你好,我叫玉兔二号”。

1月3日22时22分,嫦娥四号着陆器与巡视器顺利分离,“玉兔二号”巡视器驶抵月球表面。着陆器上监视相机拍摄的玉兔二号在月背留下第一道痕迹的影像图,通过“鹊桥”中继星顺利传回地面。

揭秘冯·卡门撞击坑

冯·卡门撞击坑地形什么样?

冯·卡门撞击坑位于月球背面南极艾特肯盆地中部,普遍说法是由撞击艾特肯盆地的小行星形成。

它是整个太阳系中最古老的撞击坑,约形成于45.5至39.2亿年前的前酒海纪,直径约186km,深度约3公里以上。冯·卡门坑北部与莱布尼茨环形山外侧壁重叠,而且在其周围还有多个撞击坑,南部地势相对较为平坦,且经过数十亿年,冯·卡门撞击坑形成了较为平坦的中心平原。着陆区内风化层厚度可最高可达到7.5米,最薄的地方大约在2.5米。

冯·卡门是谁?

那么,冯·卡门是谁?为何以他的名字命名?

冯·卡门全名西奥多·冯·卡门,匈牙利犹太人,开创了数学和基础科学在航空航天和其他技术领域的应用,被誉为“航空航天时代的科学奇才”,我国著名科学家钱伟长、钱学森、郭永怀都是他的亲传弟子。

1970年,为纪念伟大匈牙利裔美籍物理学家的科学家冯·卡门,国际天文联合会批准以他的名字命名冯·卡门撞击坑。

冯·卡门撞击坑有何价值?

冯·卡门撞击坑是艾特肯盆地中典型地貌类型,物质成分和地质年代具有明显的代表性,而且,在冯·卡门撞击坑周围还有多个撞击坑,并存在重复撞击的现象。这说明冯·卡门撞击坑形成过程中可能存在月幔物质通过后期岩浆喷发转移到浅层月表,周围多个撞击事件产生的溅射物也会落在冯·卡门撞击坑内,不仅可能采集到更加古老的玄武岩或月幔物质,还可能采集到撞击月球的天体物质。

重要的是,在1998年,NASA的月球勘探者号就发现南极艾特肯盆地存在水冰,更接近月球最原始的情况;而且理论上,月球背面环境更容易产生氦三(一种储量惊人的新物质,该物质可以与氘一同参与核聚变反应堆反应,释放出大量能量);

同时,在嫦娥1号任务期间,月球重力场异常模型数据显示,冯·卡门撞击坑正下方存在一个质量瘤,其可能形成于一次后期大型撞击事件,这也说明了冯·卡门撞击坑具有更加复杂的矿物组分。嫦娥四号选择冯·卡门撞击坑继续着陆,将为月球资源的开发利用和月球形成演变的历史研究提供极有价值的第一手资料。

为何打卡月球背面

中国科学院国家空间科学中心副主任、中科院月球与深空探测总体部主任邹永廖,对嫦娥四号选择月球背面着陆科学上的五大原因进行了详解。

原因一:月球背面着陆前所未有

从上世纪50年代起,人类发射到月球的探测器已经有100多次。

“但是从着陆就位探测来说,月球背面一次都没有。”邹永廖表示,“嫦娥四号一旦成功,标志着国际首次在月球背面实现着陆和巡视探测,这是创造历史的重大成就。”

邹永廖介绍:“无论从物质成分上、形貌构造上,还是岩石年龄上,月球正面和背面都有很大的差异。”

比如,从成分上看,月球正面大约60%的面积,都被一种名为“月海玄武岩”的岩体覆盖,而背面则几乎是另一种岩体——“高地斜长岩”。同时,月球上22个月海中19个较大的月海都分布在月球正面,而月球背面只有东海、莫斯科海、智海等3个很小的月海;从形貌构造上看,月球背面撞击坑的密度明显大于正面;从年龄上看,月球背面则都是更加古老的岩石。

原因二:它是人类从未去过的“处女地”

嫦娥四号选择月球背面一个名为“艾特肯盆地”的地方着陆。目前,科学家把月球的大地构造单元粗略划分为三大地体,即斜长高地岩地体、克里普岩地体和艾特肯盆地地体。邹永廖指出,斜长高地岩地体和克里普岩地体,美国和前苏联都着陆巡视探测过,只有艾特肯盆地地体没有近距离就位探测。

“科学家相信,这块区域目前就近距离巡视探测而言,属于一块‘处女地’,在科学上会有很多新的发现。”他说。

原因三:背面岩石更古老

“月球背面的岩石更加古老。”邹永廖说。对科学家而言,这无疑是一个好消息。嫦娥四号前往艾特肯盆地,必将获取更古老岩石的信息。

邹永廖表示,从时间维度上,如果我们获取更古老的岩石类型等物质成分信息,将对了解月球的化学成分演化过程大有帮助。

原因四:揭开“39亿年撞击高峰”之谜

艾特肯盆地直径约2500公里,深度约12公里,90%以上分布在月球背面。“这是目前所知整个太阳系最大、最深的盆地。”邹永廖表示。

此前,科学家从太阳系撞击历史中发现一个奇特的规律,在地球、月球形成的46亿年历史中,撞击密度、频度和力度最高的时候,并不是最初的46亿年,而在39亿年,其原因困扰科学界已久。

“据科学家初步分析,艾特肯盆地可能就是在39亿年撞击产生的。”邹永廖表示,“嫦娥四号到这里精细探测,也许会为我们打开‘39亿年撞击峰值’这个科学之谜的一扇门。”

此外,科学家为月球车探测艾特肯盆地专门设计了一条“路线”,能够获取地形地貌、物质成分及浅层结构等信息,将在国际上首次建立月球“综合地质剖面”。

“这将对了解这个区域的地质演化历史和细节做出重大贡献。”邹永廖说。

原因五:填补低频射电观测空白

天文学上,不同频段的电磁波代表着来自宇宙的不同信息。目前,传统光学、红外及射电等波段的天文观测已得到长足发展。但由于屏蔽作用,在地面上无法开展低频射电的观测。同时由于地球电磁环境的原因,在月球正面开展低频射电观测效果不理想。

在天文学家看来,能够在月球上开展低频探测,将在太阳爆发、恒星形成、星系演化及宇宙早期状态等科学问题有新发现。据了解,围绕到月球背面开展低频射电探测,欧空局曾制定过详细目标,但由于种种原因未能实施。

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