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“嫦娥四号”创纪录在月背软着陆!月球背面这个物质太厉害了

沈 林 新民周刊 2019-06-04

文 | 沈 林

 

今天上午10点26分,经过约38万公里、26天的漫长飞行,“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区——南极-艾特肯盆地内的冯•卡门撞击坑内,实现人类探测器首次在月球背面软着陆。

着陆后,“嫦娥四号”探测器通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图,揭开了古老月背的神秘面纱↓

是不是超激动的!

其实,今天的大新闻昨天晚上10点多“嫦娥四号月球车”就给大家预告了↓

落下去后就永远看不到地球了,想哭/(ㄒoㄒ)/~~

 

去月球背面干什么呀?

 

虽然月球车再也看不到地球了,但这一切都是值得的!因为正如他说的,以后他面对的,就是更广袤的宇宙星空了!

而且,此次前往月球背面,月球车的任务可重着呢。据他自己透露,他得开展月球背面低频射电天文观测与研究,开展月球背面巡视区形貌、矿物组份及月表浅层结构探测与研究,除此之外,他还会试验性开展月球背面中子辐射剂量、中性原子等月球环境探测研究。

探月工程“嫦娥四号”任务新闻发言人于国斌则表示:“月球背面是一片难得的宁静之地,屏蔽了来自地球的无线电信号干扰。这次探测可以填补射电天文领域在低频观测段的空白,将为研究恒星起源和星云演化提供重要资料。

其实,此前包括苏联和美国在内的月球任务都集中在月球正面,人类也对此已经了解得非常多。之所以一直探测正面、在正面着陆而不去背面,一个重要原因就是背面着陆的难度大大难于正面。

此次我国第一个实现月球背面着陆,基本意味着我们的探测器将会收获众多独特的科研成果,对世界航天和天文界都将是巨大的贡献。

 

月球背面有什么呀?

 

45亿年前,月球遭受了强烈的陨星轰击,使得月壳破裂,碰撞后的扬起的大多数物质都落回了月球,固化之前从中央泛起的反弹物质涟漪,并在月表各处造就了环形山。

大约35亿年前,轰击率下降了,随后是大量火山活动的时代。

月球正面,是大片平坦的月海。那里海拔较低,火山岩浆更容易涌上地表。月表之下100千米处的熔岩从月壳的裂隙中涌出,填满了低海拔的大型环形山。熔岩固化后形成了颜色暗淡的平坦玄武岩区域,也就是月海。

而月球背面,背对着地球,也默默代替地球承受了更多的陨星轰击。月球车此次登陆的南极-艾特肯盆地,深度超过12千米,比地球上已知最深的海洋还要深。(它也是太阳系里已知最大的环形山之一,这个盆地直径约为2500千米,足足有月球直径的2/3)

月球正面和月球背面(图片来源:NASA)

32亿年前,火山活动停止了。现在月球表面上没有空气和水,更没有生物,这里的地质运动也早已经停止。

用月球车的话来说,这是一个了无生机,尘埃遍布的死寂世界。(不过现在有了你,就不是一片死寂啦)

不过,重点是:

1. 在1998年,NASA的月球勘探者号就发现南极-艾特肯盆地存在水冰,更接近月球最原始的情况;

2. 另外,月球车实际着陆地点位于该区域中部的冯·卡门环形山,它以钱学森的恩师的名字命名。这里经过了强烈碰撞,极可能曾经被熔岩淹没,各类物质含量丰富,或许留有月幔最原始的成分,保留了月球最深层的秘密;

3.理论上,月球背面环境更容易产生氦三(一种储量惊人的新物质,该物质可以与氘一同参与核聚变反应堆反应,释放出大量能量);

等等。

 

为啥花了这么长时间着陆呢?

 

大家都知道,其实“嫦娥四号”早在12月8日就出发了,仅花了4天14时16分就完成了发射、轨道校正、近月制动、进入工作轨道,是四次主要任务中最短的一个↓

 

那么为什么花了那么久才着陆呢?

据月球车给我们的科普,平时,由于月球绕地球公转的周期与月球的自转周期一致,月球一直以一面面对地球。由于月球遮挡,月球背面不能与地球直接通信,地面控制系统的测控信号也不能直接传输到月球背面。但要去月球背面着陆,通信是不能中断的。

一言以蔽之,就是月球上,夜晚过去要半个月,而且之前也没信号,因此挡住了人类研究的步伐。

不过,月球车可不一样,今年5月,我国已经先发射一颗中继通信卫星,架起了月球车和地球之间的“鹊桥”。

(图片来源:科普中国)

其实啊,这个设想从上个世纪六十年代开始,NASA就一直在尝试和论证,但从未实践过。

因此,在进入月球轨道后,“嫦娥四号”一边测试仪器,一边等待月球进入白天,这样所有的地貌都会有比较清晰的阴影,最大程度辅助光学设备选择并定位着陆地点。

 (图片来源:科普中国)


第一手科研数据将全部对外公开

 

登月是大事,“嫦娥四号”不仅是我们的,更是全人类的。

我们的成功也离不开国际合作。在科学方面,低射频电探测仪是与荷兰合作,月表中子与辐射剂量探测仪是与德国合作,中性原子探测仪是和瑞典合作,月球小型光学成像探测仪是与沙特合作。

(图片来源:中国航天科技集团)

在任务成功后,“嫦娥四号”收集来的一手科研数据将会对外全部公开,欢迎全世界科学家共同研究。

简言之,嫦娥工程是近些年中国航天在国际上最大的一张名片,造成广泛影响的同时,也在行业内外得到了很多关注,是我国航天对外开放吸引合作的最佳平台。

而且,登上月背面的消息出来后,不少国外的网友都十分激动↓

就连美国宇航局NASA的Jim Bridenstine局长,也在第一时间向中国表示了祝贺,称嫦娥4号成功登陆月球背面是人类历史上的首次,更是一项“令人印象深刻的成就”!

国外的媒体人也在第一时间学习嫦娥的读音,非常认真了↓

 

花絮:深入骨髓的种菜基因

 

我们的月球车创下了人类历史的新纪录,按理说应该是非常高大上了!然而,据央视报道,“嫦娥四号”携带着在月球表面封闭环境下培育蔬菜的试验种子。

图片来源:重庆大学

emmmmmm,不愧是我们中华民族的后代,到哪儿都想着民以食为天,到了月球都不忘种菜......(万一培育出亩产万斤的新品种了呢!!!)

对此,我们江宁婆婆友好打趣↓

 

据说还要直播,让我们搬把小凳子排排坐!!!好嘛朋友们!!


链接:人类登月史

人类探月历史已有60年。


月球表面没有大气,探测器只能通过自身的推进系统,减速和姿态调整、选定着陆点后登陆。

 

1959年1月2日,苏联成功发射的第一个星际探测器“月球1号”,与月球擦肩而过。

1959年9月13日,“月球2号”在月球硬着陆——它直接撞上月球后损毁了。

 

苏联发射了24颗月球探测器,进行了11次失败的月面软着陆。那时甚至有科学家怀疑,月面过于松软,探测器一着陆就会像陷入流沙那样消失。

 

不过,这些探测器在撞击前的短暂时间里,拍摄并传回了大量月球表面的照片。正是这些照片细节,为后来的月面软着陆打下了基础。

 

1966年2月3日,“月球9号”成功在月球软着陆。

1969年7月20日,“阿波罗11号”载人登月。

 

往后几十年,人类对月球进行了数百次的探月活动,但大都围绕着月球正面进行。

到中国嫦娥三号时,人类已经在月球正面有过20个着陆器,然而背面为0(图片来源:Wikipedia)


因为潮汐锁定作用,月球一直正面对着地球。由于月球的遮挡,探测器不能和地球直接进行无线电通信,地面控制系统的测控信号也不能直接传输到探测器上。但要去月球背面着陆,通信是不能中断的,所以之前,还没有探测器在月球背面软着陆。

 

2018年5月21日,中国探月工程发射了“鹊桥”中继星,解决了月球背面的通信问题。

2018年12月8日,“嫦娥四号”探测器成功发射。

2018年12月12日,“嫦娥四号”探测器进入环月轨道。

2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器成功实现人类首次月背软着陆。


当然,月球背面软着陆,只是踏上月球的第一步。


资料来源:新浪微博@嫦娥四号月球车、@中国探月工程、新华社、人民日报、科学大院等 

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