嫦娥四号向月球背面奔去新莆京官方网站,有科学家建议将探测器落到月球背面

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。

原因二:艾肯盆地——人类从未去过的“处女地”

“中国探月工程率先实现这一目标,我相信在科学上会有很多产出。”邹永廖表示。

在天文学家看来,能够在月球上开展低频探测,将对太阳爆发、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,欧洲空间局曾制定过详细目标,但由于种种原因未能实施。

很多人可能并不知道,嫦娥四号最开始是嫦娥三号的备份。“一旦嫦娥三号有变故,嫦娥四号就顶上。”嫦娥四号探测器飞控试验队副队长、项目顾问谭梅回忆,结果嫦娥三号任务很成功,于是带来另一个问题:下一发射任务到底怎么做?有科学家建议将探测器落到月球背面,也有人建议落到月球南极。经过论证,最后选择了月球背面。

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。

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。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。

原因二:艾肯盆地——人类从未去过的“处女地”

月球背面作为一个看不见的神秘世界,催生了许多和外星人、宇宙飞船、神秘基地、金字塔、神庙有关科幻小说。当然,这些都是不存在的。

由于月球的自转周期恰好等于公转周期,因此它的一面总是朝向地球,另一面总是背向地球,人类在地球上只能看到月球的正面,看不到背面。这个看不见的一面,对我们认识月球甚至宇宙很重要。因为无论是物质成分、形貌构造上还是岩石年龄,月球背面和正面都有很大的差异。“从整体上看,月球背面的岩石更加古老。获取更古老的岩石类型等物质成分信息,对我们了解月球的演化过程有很大帮助。”邹永廖说。

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嫦娥四号选择月球背面一个名为“艾肯盆地”的地方着陆。

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。

原因五:填补低频射电观测空白

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由于屏蔽作用,在地面上无法开展低频射电的观测。

邹永廖指出:“月球背面的电磁环境非常干净,在那里开展低频射电探测,全世界天文学家都很感兴趣。”

原因四:揭开“39亿年撞击高峰”之谜

月球由于自转与公转周期相同,始终只有一面对着地球。这就好比我们把用一条绳子系着的物体甩起来一样,那个被甩起来的物体总是只有一面朝着绳子的方向。这被称为“潮汐锁定”现象。

月球背面的魅力

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。

月球背面那么大,科学家想去看看。

邹永廖指出:“月球背面的电磁环境非常干净,在那里开展低频射电探测,全世界天文学家都很感兴趣。”

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。

首先,必须确保嫦娥四号能被准确地送到预定轨道。嫦娥四号要发射到远地点约42万公里的轨道,比嫦娥三号38万公里的轨道更远,对火箭入轨精度的要求也更高。中国航天科技集团一院火箭系统总指挥金志强介绍,嫦娥四号只有连续两天的发射窗口,这两天里每天有两个发射窗口。一般的卫星发射窗口大概是一个小时甚至更长时间,但嫦娥四号一天里的发射窗口只有3分钟,其中第一个发射窗口有效宽度2分钟,46分钟后进入第二个发射窗口,窗口宽度仅1分钟,必须在这两天的3分钟内发射。“如果第一次没有打上去,必须拆卸检查,要花掉不少时间,肯定会错过剩下的窗口期。”

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“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。嫦娥四号前往艾肯盆地,必将获取更古老岩石的信息。

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。

那么,这里为何值得“走一趟”?接受《中国科学报》采访时,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,详解了嫦娥四号选择月球背面着陆科学上的五大原因。

落月球背面不容易

当然,这些都是不存在的。那么,这里为何值得“走一趟”?

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对艾肯盆地开展探测有可能揭开“39亿年撞击峰值”的科学之谜。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。

此外,科学家为月球车探测艾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作出重大贡献。”邹永廖说。

解决办法是建一个“通信中继站”,让嫦娥四号的通信数据通过中继站发往地球。不过,中继星的位置必须处于地球与月球引力平衡的平衡点,即地月拉格朗日L2点,此前国际上没有过发射和运行在该位置的卫星。但中国航天人总是能迎难而上。2018年5月,嫦娥四号中继星成功发射并进入环绕L2点的使命轨道,它有一个很形象的名字——“鹊桥”,即为地月通信搭建桥梁。

接受《中国科学报》记者采访时,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,详解了嫦娥四号选择月球背面着陆科学上的五大原因。

月球背面作为一个看不见的神秘世界,催生了许多和外星人、宇宙飞船、神秘基地、金字塔、神庙有关科幻小说。当然,这些都是不存在的。

“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。嫦娥四号前往艾肯盆地,必将获取更古老岩石的信息。

月球背面那么大,科学家想去看看。

期待新的科学发现

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