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中國為何偏要去月背?

2019/01/18

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      中國的無人探測器「嫦娥4號」實現了世界首次的月球背面著陸。以美國的阿波羅號為代表,此前人類航天器的著陸的地點均為月球正面。背面從地球無法看到,同時難以實現直接通信,因此著陸難度更大。月球的正面和背面在地形和結構等方面存在明顯差異,在月球和地球的歷史研究和資源探測等方面被期待取得成果。

    

      1月3日,嫦娥4號在靠近月球南極的「馮·卡門隕石坑(Von Kármán crater)」的內側著陸。當其拍攝的月球背面的影像被傳回時,北京的控制中心一片歡聲。

      

從「嫦娥4號」分離的月球車「玉兔2號」(中國國家航天局1月3日公開,xinhua-kyodo)

          

    人類從地球看不到月球的背面。這是因為月球在繞地球公轉一週的時間裏也剛好完成1周的自轉,因此,朝著地球的總是月球正面。如果航天器要在月球的背面著陸,月球本身將成為障礙,也無法與地球直接通信。此前,如何將來自地球的指令電波發送至探測器、並將探測器的數據傳回地球成為主要難題。

   

    此次,中國預先向月球的背面發射了傳送電波的通信衛星,通過衛星來中繼電波,從而解決了問題。2018年5月發射的中繼衛星「鵲橋」從地球看恰好在月球的後方,並處於既能看到月球背面,又能看到地球的軌道上。位於月球背面的嫦娥4號通過這一「鵲橋」實現了與地球的通信。

   

     一方面,月球不像地球和火星那樣擁有大氣,這也使得著陸變得困難。因為無法通過降落傘減速,因此必須通過引擎噴射來實現減速,並在保持姿態的前提下著陸。著陸需要精準的控制,對技術水平要求很高。據廣泛流傳的説法,阿波羅11號在月球正面著陸之際,攜帶的計算機因超負荷而無法工作,太空人只能通過手動著陸。

  

      既然如此困難,為何還要在月球背面著陸呢?這是因為通過從月球上空的探測發現,正面和背面存在明顯差異。

  

      在月球正面,遍佈著從地球看起來猶如兔子形狀的被稱為「月海」的部分,但背面幾乎沒有。正面被稱為月海的部分由玄武岩構成,而背面則主要由被稱為斜長石的岩石構成。從目前掌握的知識,月球地殼的厚度也是背面厚于正面。

  

 

    按主流理論,月球和地球是在大約46億年前、由原始地球和火星大小的巨大行星相撞而形成的。一般認為相撞之後的月球覆蓋著粘稠的熔化的岩漿,隨後不斷凝固。不過,據稱凝固的方式並不一致,背面較厚的地殼形成于比正面更加古老的時代。如果調查背面的情況,或許能弄清更遙遠時代的月球和地球。「月球與地球不同,約40億年前的狀況仍大量被保留著」,日本國立天文臺助教荒木博志表示。

  

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