科技 新浪科技 嫦娥四號為何著陸月球背面?五大原因詳解

嫦娥四號為何著陸月球背面?五大原因詳解

新浪科技 2018-12-09 08:51

  來源:中國科學報微信公眾號

  12月8日,嫦娥四號向月球背面奔去。作為嫦娥三號的備份,原本不在探月工程「繞落回」三部曲計劃內的嫦娥四號被科學家「安排」去了月球背面。

  月球由於自轉與公轉周期相同,始終只有一面對著地球。

  這就好比我們把用一條繩子系著的物體甩起來一樣,那個被甩起來的物體總是只有一面朝著繩子的方向。這被稱為「潮汐鎖定」現象。

  月球背面作為一個看不見的神秘世界,催生了許多和外星人、宇宙飛船、神秘基地、金字塔、神廟有關科幻小說。

  當然,這些都是不存在的。那麼,這裏為何值得「走一趟」?

  接受《中國科學報》記者採訪時,中國科學院國家空間科學中心副主任、中科院月球與深空探測總體部主任鄒永廖,詳解了嫦娥四號選擇月球背面著陸科學上的五大原因。

   原因一:月球背面著陸前所未有

  月球背面那麼大,科學家想去看看。

  從上世紀50年代起,人類發射到月球的探測器已經有100多次。

  「但是從著陸就位探測來說,月球背面一次都沒有。」鄒永廖表示,「嫦娥四號一旦成功,標志著國際首次在月球背面實現著陸和巡視探測,這是創造歷史的重大成就。」

  鄒永廖介紹:「無論從物質成分上、形貌構造上,還是岩石年齡上,月球正面和背面都有很大的差異。」

  比如,從成分上看,月球正面大約60%的面積,都被一種名為「月海玄武岩」的岩體覆蓋,而背面則幾乎是另一種岩體——「高地斜長岩」。

  同時,月球上22個月海中19個較大的月海都分佈在月球正面,而月球背面只有東海、莫斯科海、智海等3個很小的月海;從形貌構造上看,月球背面撞擊坑的密度明顯大於正面;從年齡上看,月球背面則都是更加古老的岩石。

   原因二:艾肯盆地——人類從未去過的「處女地」

  嫦娥四號選擇月球背面一個名為「艾肯盆地」的地方著陸。

  目前,科學家把月球的大地構造單元粗略劃分為三大地體,即斜長高地岩地體、克里普岩地體和艾肯盆地地體。

  鄒永廖指出,斜長高地岩地體和克里普岩地體,美國和前蘇聯都著陸巡視探測過,只有艾肯盆地地體沒有近距離就位探測。

  「科學家相信,這塊區域目前就近距離巡視探測而言,屬於一塊『處女地』,在科學上會有很多新的發現。」他說。

   原因三:背面岩石更古老

  「月球背面的岩石更加古老。」鄒永廖說。對科學家而言,這無疑是一個好消息。嫦娥四號前往艾肯盆地,必將獲取更古老岩石的信息。

  鄒永廖表示,從時間維度上,如果我們獲取更古老的岩石類型等物質成分信息,將對了解月球的化學成分演化過程大有幫助。

   原因四:揭開「39億年撞擊高峰」之謎

  艾肯盆地直徑約2500公里,深度約12公里,90%以上分佈在月球背面。「這是目前所知整個太陽系最大、最深的盆地。」他表示。

  對艾肯盆地開展探測有可能揭開「39億年撞擊峰值」的科學之謎。

  此前,科學家從太陽系撞擊歷史中發現一個奇特的規律,在地球、月球形成的46億年歷史中,撞擊密度、頻度和力度最高的時候,並不是最初的46億年,而在39億年,其原因困擾科學界已久。

  「據科學家初步分析,艾肯盆地可能就是在39億年撞擊產生的。」鄒永廖表示,「嫦娥四號到這裏精細探測,也許會為我們打開『39億年撞擊峰值』這個科學之謎的一扇門。」

  此外,科學家為月球車探測艾肯盆地專門設計了一條「路線」,能夠獲取地形地貌、物質成分及淺層結構等信息,將在國際上首次建立月球「綜合地質剖面」。

  「這將對了解這個區域的地質演化歷史和細節做出重大貢獻。」鄒永廖說。

   原因五:填補低頻射電觀測空白

  嫦娥四號將到達的月球背面是天文學家夢寐以求的觀測場所,將填補低頻射電觀測的空白。

  天文學上,不同頻段的電磁波代表著來自宇宙的不同信息。目前,傳統光學、紅外及射電等波段的天文觀測已得到長足發展。

  由於屏蔽作用,在地面上無法開展低頻射電的觀測。

  同時由於地球電磁環境的原因,在月球正面開展低頻射電觀測效果不理想。

  鄒永廖指出:「月球背面的電磁環境非常乾淨,在那裡開展低頻射電探測,全世界天文學家都很感興趣。」

  在天文學家看來,能夠在月球上開展低頻探測,將在太陽爆發、恆星形成、星系演化及宇宙早期狀態等科學問題有新發現。

  據了解,圍繞到月球背面開展低頻射電探測,歐空局曾制定過詳細目標,但由於種種原因未能實施。

  「中國探月工程率先實現這一目標,我相信在科學上會有很多產出。」鄒永廖表示。

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