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中國探月領先世界一步

2018/12/29

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      小玉祥司:中國發射了為實現在月球背面著陸的探測器。計劃最早2019年1月初就在世界範圍內首次發起相關挑戰。月球正面與背面的地形和構造等存在明顯差異,通過實際著陸展開調查,不僅在科學研究方面,還有望在水資源等調查上取得成果。進入21世紀後,成功讓探測器在月球著陸的只有中國。此次通過挑戰月球背面著陸,中國有望在月球開發領域領先世界一步。

  

    中國的無人探測器「嫦娥4號」于2018年12月8日發射,4天後進入環月軌道。按計劃,將在靠近月球背面南極的「馮·卡門隕石坑(Von Kármán crater)」著陸。中國還將利用嫦娥4號攜帶的月球車「玉兔號」調查月球背面由哪些礦物構成等。

     

嫦娥4號將在世界上首次挑戰月球背面著陸(模擬圖,中國國家航天局)

   

    月球在環繞地球1周的時間裏正好自轉1圈,因此永遠是正面對著地球。月球背面從地球上完全無法看到,同時與地球的直接通信也難以實現。單純發射探測器的話,要實現成功著陸存在困難。

 

    為此,中國此前一直在推進準備工作。其中一項準備就是發射在月球背面和地球間實現通信中轉的衛星。這一中繼衛星從地球來看處於月球的背面,目前已進入衛星能保持穩定位置的環繞「拉格朗日L2點」的軌道。處於在覆蓋月球背面的同時又能看到地球的位置,因此能夠實現著陸的探測器和地球間中繼通信。

 

    一般認為在月球的正面和背面,地形等明顯不同,形成方式也存在差異。例如在月球正面,從地球上看起來發黑的被稱為「海」的部位很多,但在背面,發黑的部位幾乎不存在,大部分都是看起來明亮的部位。一般認為,發黑的月海是在月球形成之後由內部噴出的溶岩擴展並凝固而成,呈現比較平坦的地形。另一方面,明亮的部分則多為起伏較多的地形。

 

    此外,月海主要由被稱為玄武岩的岩石構成,而明亮的部位則由被稱為斜長石的岩石構成。通過調查重力場等舉措,科學家已經發現從月球地殼的厚度來看,背面比正面更厚。如果在背面著陸並成功收集到更加詳細的數據,將有望在月球構造和歷史等的研究方面取得進展。

 

    馮·卡門隕石坑是在巨大隕石撞擊月球背面而形成的廣闊的南極艾肯盆地之中,由更小的隕石撞擊而形成的。附近有很多被稱為輝石的礦物,一般認為大概是由於隕石的撞擊導致表面被吹走,內部岩石熔化之後覆蓋了表面。日本國立天文臺RISE月行星探測討論室助教荒木博志解釋稱「如果弄清在盆地形成之後,發生過什麼樣的火山活動才形成現在的狀態,將得知月球發生過怎樣的演化」。

    

日本的探測器「月亮女神」拍攝的月球背面的南極艾肯盆地(JAXA/日本放送協會)

    

    另外,一般認為,月球的北極和南極可能有水存在。馮·卡門隕石坑靠近南極,在環繞隕石坑的高高的山地的影子裏,太陽光照射不到,存在發現水的可能性。水不僅將成為人類的飲用水,還將成為分解氧氣和氫氣、製造火箭燃料的材料,在宇宙中被視為重要資源。

 

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