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        “嫦娥”再奔月,緣何向“背面”

        2019-08-13 07:58:22邱晨輝
        讀報參考 2019年1期
        關鍵詞:拉格朗嫦娥月球

        邱晨輝

        2018年12月8日2時23分.嫦娥四號探測器從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心出發(fā),向遙遠的月球飛去,人類首次月球背面軟著陸巡視探測的大幕正式拉開。此前,我國探月工程也曾分別實施嫦娥一號、嫦娥二號、嫦娥三號等任務,對月球進行探測。然而,中國人及其探測器目光所及之處,僅僅是月亮的正面。月球背面究竟是什么樣,嫦娥四號將第一次“身臨其境”地“觸摸”它。

        此前100多個人類探測器都未曾到過“背面”?

        很難想象,站在地球上的人類自己,竟然看不到月亮的背面。

        中國工程院院士、中國探月工程總設計師吳偉仁給出過這樣一個解釋:由于月球的自轉周期恰好等于公轉周期,且都是逆時針方向,加上被地球潮汐鎖定,地球強大的引力讓月球總是一面朝向地球——所以站在地球上的人類,只能看見月球的正面,而背面永遠也看不見。

        要想看到,人類只能借助科學技術,“延伸自己的視力”。比如,研制能夠飛向太空的探測器。

        1959年10月7日,蘇聯(lián)“月球三號”探測器傳回月球背面的第一張照片后,月球背面的“真容”第一次被揭開了。

        月球背面這張“面孔”并不漂亮,隕石坑的數(shù)量比月球正面要多得多,布滿了溝壑、峽谷和懸崖,還有幾處巨大的。暗瘡”與月面的普通物質相比,月背暗斑中的物質有很大不同,這種現(xiàn)象似乎能夠說明月球背面由于毫無遮攔地暴露在太空里,而遭遇了大量天體的直接撞擊。

        1965年7月20日,蘇聯(lián)“探測器三號”傳送回了25張畫質更好的月球背面照片,從照片中可以看到月球背面有一條長數(shù)千米的鏈狀隕石坑。

        至于人類第一次與月球背面“面對面”,則發(fā)生在1968年。那是“阿波羅八號”進行載人登月任務試驗時,宇航員威廉·安德斯看到的,“月球背面看起來像我在孩提時玩過的沙堆,它們全都被翻起來,沒有邊界,到處是一些碰撞痕和坑洞”。

        從那時開始,“阿波羅十號”一直到“阿波羅十七號”的宇航員都曾看到過月球的背面。

        然而,60年過去,人類已經發(fā)射了100多個月球探測器,其中包括65個月球著陸器,卻僅有不載人的環(huán)繞月球軌道器和載人的阿波羅號“看到過”月球背面。

        至今,沒有任何一個月球探測器能夠實現(xiàn)在月球背面軟著陸,目前得到的有關月球背面信息,也都是通過遙感探測和所拍照片獲得的。

        而這,也是中國選擇將嫦娥四號送到月球背面的一個原因:一探究竟。

        把“天文臺”搬到了月球背面?

        中國科學院院士、中國航天科技集團科技委主任包為民告訴記者,曾有人問他:“美國人都登月了,為什么中國還要探測月球?”

        他說,過去人類探月只探測了一些局部區(qū)域,到月球背面去,就可能發(fā)現(xiàn)一些在月球正面沒有得到的數(shù)據(jù)。比如,月球背面是個“厚臉皮”——其月殼從整體來講比正面更厚一些,但究竟是什么原因導致月殼厚度不一樣,眾說紛紜,成為天文學界的未解之謎。

        在中國科學院月球與深空探測總體部主任鄒永廖看來,這個“看不見”的一面,對人類認識月球甚至宇宙都十分重要,因為無論是物質成分、形貌構造,還是巖石年齡,月球背面和正面都有很大差異。針對月球背面的探測,還可以推動月基科學研究的不斷深入。

        月球背面沒有來自地球無線電波的干擾,是進行射電天文觀測的最佳場所,如果能利用這一自然地形架設無線電望遠鏡,就好比把“天文臺”搬到了月球背面。按照計劃,嫦娥四號著陸器在月球背面軟著陸后,將開展月基低頻射電天文觀測研究,可以進一步認識月球的演化細節(jié),研究宇宙起源和星球起源等;而對月表環(huán)境里的中子輻射劑量、中性原子等探測,可以研究宇宙粒子輻射和太陽風等。

        此外,嫦娥四號通過對著陸區(qū)地形地貌、礦物組分、巡視區(qū)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(fā)利用提供極有價值的第一手資料,對后續(xù)深空探測也有重要意義。

        按照科研人員的說法,嫦娥四號要完成前無古人的月球背面之旅,面臨幾大技術難點:地月拉格朗日L2平動點軌道精確設計與控制,地月拉格朗日L2點遠距離數(shù)據(jù)中繼,復雜地形環(huán)境下的安全著陸等。

        要突破這些技術難點,我國航天界為此完成3個國際首次:首次月球背面軟著陸和巡視探測、首次月球拉格朗日L2點中繼與探測、首次月基低頻射電天文觀測,以及國內首次實測月夜期間淺層月壤溫度。

        正在飛向月球的嫦娥四號,將為人類揭開月球背面的神秘面紗邁出關鍵一步。

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