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“嫦娥四號”這一落 為何選在月球背面?
2019-01-03 19:28:07 來源: 新華網
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  新華網北京1月3日電(于子茹)經過20多天的太空飛行,1月3日中午,“嫦娥四號”在月球背面預選著陸區——月球南極-艾肯盆地內的馮·卡門撞擊坑著陸,成為世界第一個在月球背面軟著陸和巡視探測的航天器。

  “嫦娥四號”為什麼要落到月球背面?為何要在太空飛行20多天後才落月?……近日,新華網記者專訪了中國科學院院士、中國月球探測工程首席科學家歐陽自遠,為您一一解答。

  為何要落月球背面?

  目前,全球已進行過一百多次探月活動,對月球背面開展過地形地貌影像圖的編制和載人環月飛行對月球背面的觀測。1959年蘇聯的“月球3號”首次編制出第一幅月球背面影像圖,1968年美國的“阿波羅8號”第一次實施了載人環月飛行,觀測月球背面的地形地貌,但是從來沒有一個探測器在月球背面進行軟著陸。于人類而言,月球背面仍猶如一個“秘境中的秘境”,有許多未知等待探測。

  “通過對月球正面的探測,人類基本掌握了月球正面演化的歷史,而月球背面則記錄著月球更古老的歷史。”歐陽自遠説,“月球背面的地質情況與正面有所不同,研究這裏的地質演化歷史,對探索月球的形成和長達40多億年的歷史具有重要的意義”。

  另外,來自宇宙空間的電磁波只能被地球接收到一部分,而地球的電離層又對低頻輻射電磁波産生嚴重幹擾,低頻輻射電磁波難以在地球表面和月球正面被人類接收到。因此,科學家們一直希望找到一個地方,去研究來自宇宙空間的低頻電磁信號。

  “月球背面是科學家們夢寐以求的地方。”歐陽自遠説,因為在那裏是接收低頻輻射的一個完美的場所。“只有到月球背面去,才能夠獲得這些人類從未得到過的信息,而這些信息將蘊藏豐富的科學內容”。

  報道顯示,“嫦娥四號”此次登陸月球背面的主要科學任務主要是開展月球背面低頻射電天文觀測與研究;開展月球背面巡視區形貌、礦物組份及月表淺層結構探測與研究,充實和完善月球最古老時期的演化歷史;試驗性開展月球背面中子輻射劑量、中性原子等月球環境探測研究。

  為何要在太空飛行20多天後著月?

  “嫦娥四號”于2018年12月8日發射成功,不久後就成功進入地月轉移軌道,開始了向月球飛行的旅程,但為什麼還需要經過20多天的太空飛行才能著陸月球?

  歐陽自遠説,“嫦娥四號”實現的是月球背面著陸,需要找準合適的時機與角度,而這合適的時機是指月球背面的晝夜時間。

  地球有晝夜之分,月球的正面和背面也是有晝夜之分。“‘嫦娥四號’發射時,我們看到的月亮是個新月,也就是説月球的正面剛‘天亮’。從上弦月到滿月再到下弦月,月球的背面也從黑夜轉向白天。” 歐陽自遠説,“嫦娥四號”發射和發射後的一段時間,月球的背面則是寒冷的黑夜,不能實施軟著陸月球的背面,一定要等到月球背面陽光普照的白天,才能實施背面軟著陸。

  報道顯示,據科研人員精確計算,算出在2018年12月30日的時候,太陽將再次照射到預定落區,而“嫦娥四號”還需調整角度,等真正著陸的時候,已經是2019年的1月初。

  此外,在繞月飛行的這段期間內,“嫦娥四號”也有充分的時間進行變軌調整,使得自身處于最佳的降落軌道。

  探測器可能遇到怎樣的風險和挑戰?

  “嫦娥四號”是第一次著陸在月球背面的人類航天器,而要著陸到月球背面,探測器可能遇到怎樣的風險和挑戰,探測器又做了怎樣的探月配備?

  “如何建立與地球地面的聯係,是首先要解決的問題。”歐陽自遠説。

  為此,去年6月,我國先把“鵲橋”月球中繼星送入地月拉格朗日L2點的軌道,成功解決了探測器和地球地面之間的通信聯絡問題。

  “相較于‘嫦娥三號’,本次的著落環境更為復雜。”歐陽自遠補充説道,嫦娥三號著陸區是月球正面的虹灣,那裏布滿了月海玄武岩,地勢較為開闊、平坦,位于大型撞擊坑、月海、高地(山脈)交匯地區,有利于科學勘察目標的選擇,當然也有利于與地球的通信聯係。

  歐陽自遠介紹,嫦娥四號的主著陸區為月球背面南極的艾肯盆地內的馮·卡門撞擊坑的地方,因為月球背面山峰林立,大坑套小坑,很難找出再大一些、平坦一些的地方供嫦娥四號安身。嫦娥四號著陸器在凸凹不平的地方軟著陸,需要具有比“嫦娥三號”更準確地著陸精度。

  “我們希望在馮·卡門撞擊坑裏找到更古老的岩石。”歐陽自遠説,“月球車可以在坑中探測岩石的成分和分布,從而獲知有關月球不為人知的歷史”。

  為了更好的完成探測工作,據介紹,“嫦娥四號”著陸器攜帶了地形地貌照相機、降落相機、低頻射電頻譜儀、德國的月表中子及輻射劑量探測器;月球車攜帶了全景相機、紅外成像光譜儀、側月雷達以及瑞典的中性原子探測儀。

  “在月球車底下還放了一個雷達,月球車一邊走一邊向地下發射雷達波。” 歐陽自遠説,根據雷達波反射,就能知道月球淺表層的底下一共分了幾層,結構是如何的。

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【糾錯】 責任編輯: 潘子荻
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