|
千百年來,月亮帶給人們無盡想象,寄托著人們的“悲歡離合”。人們嚐試通過肉眼或者機械鏡頭接近它,美國人甚至成功踏上了它的領地,但“月之暗麵”的謎底從未有人揭曉。 由you於yu月yue球qiu自zi轉zhuan周zhou期qi和he公gong轉zhuan周zhou期qi相xiang等deng,加jia上shang被bei地di球qiu潮chao汐xi鎖suo定ding,地di球qiu強qiang大da的de引yin力li讓rang月yue球qiu總zong是shi一yi麵mian朝chao向xiang地di球qiu。所suo以yi我wo們men在zai地di球qiu上shang隻zhi能neng看kan見jian月yue球qiu的de正zheng麵mian,而er背bei麵mian總zong是shi看kan不bu見jian。 雖然難以看到,月球背麵的科學探測意義卻很重大。那裏避開了來自地球的大量電磁幹擾,處於一種電磁波“寧靜區”。在這樣“幹淨”的電磁環境中,探測器可以接收到更多微弱信號,例如宇宙形成早期發出的短波。 人類通過多次環月探測發現,月球背麵分布著大大小小的天體撞擊坑。這片神秘區域到底經曆過怎樣的天體活動? 科學家分析,這些撞擊坑有的在幾十億年前生成。能否通過它們找到宇宙起源的蛛絲馬跡? 嫦娥四號在月背成功著陸後,有望為解開這些謎題邁出關鍵一步。 月球的背麵有什麼 至今,還沒有宇航員或月球車登上月球的背麵。對於月球背麵的情況,我們隻能通過蘇聯和美國探測器傳回的照片進行推斷。 無論從物質成分、形貌構造,還是岩石年齡上對比,月球正麵和背麵都有很大的差異。 如果把月球背麵比作人的“麵孔”,那這張“麵孔”並不漂亮——那是一張“麻子臉”。月球背麵隕石坑的數量比月球正麵要多得多,放眼望去隨處可見。 congxingmaogouzaoshangkan,yueqiubeimianyunshizhuangjikengdemidumingxiandayuzhengmian。mimimamadeyunshikengsihunenggoushuoming,yueqiubeimianyouyuhaowuzhelandibaoluzaitaikongli,yinerzaoyuledaliangtiantidezhijiezhuangji。 經年累月,月球就像一個“盾牌”,為地球擋住隕石,“守護”地球的安全。 月球正麵相對平坦,地勢起伏主要以綿延的山巒為主。相比之下,月背的“皺紋”更多,布滿了溝壑、峽穀和懸崖,地勢更加複雜險峻。 這張“麵孔”還有幾處比較大的“痤瘡”。暗斑中的物質與月麵的普通物質相比有很大的不同。至於這些物質的成分,正是嫦娥四號此次探測的任務之一。 月球背麵還是個“厚臉皮”。它的月殼從整體來講比正麵要厚。導致月殼厚度不一樣的原因眾說紛紜,目前還是天文學界的未解之謎。 不過,“厚臉皮”為月球背麵的“白膚色”提供了佐證。照片顯示,月球背麵巨大的隕石坑都呈現出白色,好像從來沒有暗色的熔岩從上麵流過。 科ke學xue家jia研yan究jiu認ren為wei,月yue球qiu正zheng麵mian的de月yue殼ke很hen薄bo,暗an色se的de熔rong岩yan很hen容rong易yi破po縫feng流liu淌tang在zai表biao麵mian。由you於yu月yue球qiu背bei麵mian的de月yue殼ke很hen厚hou,熔rong岩yan無wu法fa溢yi出chu,所suo以yi顏yan色se比bi正zheng麵mian要yao“白皙”得多。 月球上共有22個月海。其中19個月海都分布在月球正麵,隻有莫斯科海、智海、東海這3個很小的月海分布在背麵。 從成分上看,月球正麵的月海玄武岩覆蓋麵積約占正麵的60%,而背麵幾乎都是高地斜長岩。從地質年齡上看,月球背麵也比月球正麵要古老。月球背麵的古老地層中,也許蘊藏了月球、地球甚至太陽係形成的秘密。 此外,月球背麵還具有獨特的電磁環境。由於受到月球本身的遮擋,月球背麵幾乎不受來自地球的磁幹擾。這使得月背處於一種非常“幹淨”的磁環境中。 yucitongshi,yueqiubeimianyewanquanbaoluzaitaiyangfenghegezhongyuzhoushexianzhixia。zhejishiduizheluyueqiubeimiandetanceqidejudakaoyan,yeshiweilaitaikongguancesuoxuyaodeduteguancehuanjing。 著陸月球背麵將麵臨哪些挑戰 由於月球背麵的獨特性,著陸月球背麵並非易事。從上世紀50年代開始,人類向月球發射了100多次探測器,但還從沒有探測器在月球背麵著陸開展就位探測。 1962年4月26日,美國“徘徊者4號”探測器撞擊月球背麵。它成為首個在月球背麵硬著陸的探測器,但並未傳回任何數據。 嫦娥四號將麵臨比以往探月任務更大的挑戰。由於月球背麵山峰林立,隕石坑密布,很難找出大一些、平坦一些的地方。 相對於嫦娥三號著陸的虹灣地區,嫦娥四號著陸器在凹凸不平、麵積狹小的地方著陸,需要具有比嫦娥三號更準確的著陸精度。 精(jing)準(zhun)著(zhe)陸(lu)需(xu)要(yao)快(kuai)速(su)高(gao)效(xiao)的(de)深(shen)空(kong)測(ce)控(kong)通(tong)信(xin)係(xi)統(tong)。由(you)於(yu)月(yue)球(qiu)正(zheng)麵(mian)的(de)遮(zhe)擋(dang),月(yue)球(qiu)背(bei)麵(mian)沒(mei)有(you)通(tong)信(xin)信(xin)號(hao),無(wu)法(fa)與(yu)地(di)球(qiu)實(shi)時(shi)通(tong)信(xin)。因(yin)此(ci),嫦(chang)娥(e)四(si)號(hao)與(yu)地(di)麵(mian)的(de)通(tong)信(xin)聯(lian)絡(luo)要(yao)由(you)“鵲橋”中繼衛星擔任,借助“架設”在地月拉格朗日L2點的中繼衛星,實施與地麵的通信信號“接力”。 落月過程,地球上無法直接看見,所有的信息都需要在中繼星“鵲橋”的中轉下完成傳輸,這無疑大大增加了落月任務的風險。因為整個落月過程由我國航天器製導、導航與控製係統自主操控,加之回傳畫麵的延遲,所以對地麵人員來說,嫦娥四號的著陸過程近乎是“盲降”。 由於月球背麵崎嶇不平,嫦娥四號著陸成功後,巡視器行進過程中同樣將要麵對很多挑戰。 據了解,嫦娥三號月球正麵著陸區地形起伏僅800米,而嫦娥四號月球背麵著陸區地形起伏達到了6000米。簡單來說,嫦娥三號落的是平原,嫦娥四號去的是山區。 為了使嫦娥四號巡視器能在月球背麵正常開展巡視探測,科研團隊在嫦娥三號的基礎上,對巡視器移動能力進行了強化。 特(te)別(bie)是(shi)在(zai)巡(xun)視(shi)器(qi)應(ying)對(dui)意(yi)外(wai)狀(zhuang)況(kuang)方(fang)麵(mian),科(ke)研(yan)人(ren)員(yuan)開(kai)展(zhan)了(le)多(duo)項(xiang)係(xi)統(tong)試(shi)驗(yan),並(bing)把(ba)每(mei)一(yi)個(ge)試(shi)驗(yan)變(bian)化(hua)分(fen)解(jie)成(cheng)多(duo)個(ge)環(huan)節(jie),逐(zhu)一(yi)開(kai)展(zhan)詳(xiang)細(xi)驗(yan)證(zheng)。他(ta)們(men)對(dui)石(shi)塊(kuai)落(luo)入(ru)車(che)輪(lun)內(nei)部(bu)、驅動機構頻繁啟停,以及巡視器極限移動等狀況均進行了逐一測試,對巡視器的移動速度、距離、越障能力等狀態和參數,進行充分的地麵力學分析和驗證,並形成了應對方案。 為了提升嫦娥四號巡視器的通過性、機動性以及地形適應性,科研人員還提升了巡視器的“智能”水平和“自主性”,使其具有一定的障礙識別和自主避障能力。 ciwai,changesihaohaijiangmianduiyueqiubeimiangengjiamengliedetaiyangfengheyuzhoushexiandechongji。weishichangesihaojingshouzhuzhexiekaoyan,keyanrenyuanduichangesihaodexiangguandianziyuanqijiandoujinxingleqianghua。 為什麼要選擇在艾特肯盆地著陸 此次嫦娥四號任務,將實現人類探測器首次在月球背麵軟著陸和巡視。著陸區域——艾特肯盆地,是月球背麵一座巨大的撞擊隕石坑。 科ke研yan人ren員yuan正zheng是shi出chu於yu一yi係xi列lie精jing密mi的de科ke學xue研yan究jiu考kao慮lv,將jiang嫦chang娥e四si號hao的de著zhe陸lu地di點dian選xuan在zai艾ai特te肯ken盆pen地di。歐ou洲zhou人ren很hen早zao就jiu提ti出chu想xiang去qu艾ai特te肯ken盆pen地di進jin行xing就jiu位wei探tan測ce的de設she想xiang,但dan由you於yu各ge種zhong原yuan因yin沒mei有you實shi施shi。 根據目前的劃分,月球分為三大地體,即克裏普岩地體、斜長高地岩地體、艾特肯盆地地體。前兩個地體,美國、蘇聯都著陸巡視探測過,隻有艾特肯盆地地體沒有人類探測器近距離就位探測過。 因此,就近距離巡視探測而言,這塊區域目前屬於“處女地”。嫦娥四號著陸在這一區域,在科學上必然會有很多新的發現。 在整個太陽係固體天體中,艾特肯盆地是最大最深的盆地。這個盆地直徑大概2500公裏,深度約12公裏。 一個深度約12gonglidedizhipoumian,shifeichanghaodeyanjiuduixiang。changesihaozaiaitekenpendikaizhantance,jiukeyihuoquyueqiushenbuwuzhidexinxi,xiangxinhuizaikexueshangyouhendadejingxi。 總體上,月球背麵的岩石更加古老。從時間維度上,若我們獲取更古老的岩石樣本,對我們了解月球的演化過程會有很大的幫助。 天tian文wen學xue家jia一yi直zhi夢meng想xiang能neng夠gou進jin行xing低di頻pin射she電dian天tian文wen觀guan測ce,更geng深shen入ru地di探tan索suo宇yu宙zhou奧ao秘mi。然ran而er,由you於yu地di球qiu磁ci場chang和he大da氣qi的de屏ping蔽bi作zuo用yong,在zai地di麵mian上shang無wu法fa開kai展zhan低di頻pin射she電dian天tian文wen觀guan測ce。在zai月yue球qiu正zheng麵mian開kai展zhan低di頻pin射she電dian天tian文wen觀guan測ce也ye受shou到dao地di球qiu磁ci環huan境jing的de幹gan擾rao,觀guan測ce效xiao果guo不bu佳jia。而er磁ci環huan境jing非fei常chang“幹淨”的月球背麵,則是開展低頻射電天文觀測的絕佳區域。 嫦娥四號著陸器在月球背麵軟著陸後,將開展月基低頻射電天文觀測研究,預期還可以獲得一批原創性、領ling先xian世shi界jie的de科ke學xue成cheng果guo。這zhe些xie成cheng果guo將jiang填tian補bu射she電dian天tian文wen領ling域yu在zai低di頻pin觀guan測ce段duan的de空kong白bai,促cu進jin對dui月yue球qiu早zao期qi演yan化hua曆li史shi的de新xin認ren知zhi,對dui研yan究jiu地di球qiu的de早zao期qi曆li史shi也ye有you重zhong要yao價jia值zhi,從cong而er推tui動dong月yue球qiu天tian文wen觀guan測ce科ke學xue研yan究jiu的de深shen入ru。 我們都知道,月球蘊藏著豐富的礦產和能源資源,開發和利用月球資源是人類進行月球探測的源動力之一。 雖(sui)然(ran)月(yue)球(qiu)背(bei)麵(mian)與(yu)正(zheng)麵(mian)一(yi)樣(yang),都(dou)存(cun)在(zai)著(zhe)含(han)量(liang)豐(feng)富(fu)的(de)礦(kuang)產(chan)資(zi)源(yuan),但(dan)由(you)於(yu)地(di)球(qiu)遮(zhe)擋(dang)了(le)侵(qin)襲(xi)月(yue)球(qiu)正(zheng)麵(mian)的(de)太(tai)陽(yang)風(feng),月(yue)球(qiu)背(bei)麵(mian)毫(hao)無(wu)遮(zhe)攔(lan)。因(yin)此(ci),科(ke)學(xue)家(jia)估(gu)計(ji)月(yue)球(qiu)背(bei)麵(mian)的(de)月(yue)海(hai)中(zhong),可(ke)能(neng)會(hui)有(you)比(bi)正(zheng)麵(mian)濃(nong)度(du)更(geng)高(gao)的(de)核(he)聚(ju)變(bian)材(cai)料(liao)氦(hai)-3。 通過嫦娥四號對艾特肯盆地的地形地貌、礦物組份、巡視區淺層結構、地幔物質等進行科學探測與研究,將為月球資源的開發利用提供極有價值的第一手資料,推動月球資源開發利用研究進程。 任(ren)務(wu)艱(jian)巨(ju),使(shi)命(ming)光(guang)榮(rong)。嫦(chang)娥(e)四(si)號(hao)實(shi)現(xian)在(zai)月(yue)球(qiu)背(bei)麵(mian)的(de)軟(ruan)著(zhe)陸(lu),將(jiang)是(shi)中(zhong)國(guo)航(hang)天(tian)創(chuang)造(zao)的(de)又(you)一(yi)個(ge)人(ren)類(lei)首(shou)次(ci)。任(ren)務(wu)的(de)成(cheng)功(gong)將(jiang)為(wei)建(jian)設(she)航(hang)天(tian)強(qiang)國(guo)邁(mai)出(chu)重(zhong)要(yao)一(yi)步(bu),同(tong)時(shi)也(ye)將(jiang)把(ba)我(wo)國(guo)航(hang)天(tian)技(ji)術(shu)提(ti)升(sheng)到(dao)一(yi)個(ge)新(xin)的(de)高(gao)度(du)。
|