嫦娥四號為什么會著陸月球背面 具體的原因有哪些
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(nèi)的嫦娥四號被科學(xué)家“安排”去了月球背面。下面我們一起來看下關(guān)于嫦娥四號著陸月球的相關(guān)內(nèi)容。
嫦娥四號為什么會著陸月球背面
月球由于自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)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(xiàn)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(guān)科幻小說。
當(dāng)然,這些都是不存在的。那么,這里為何值得“走一趟”?
接受《中國科學(xué)報》記者采訪時,中國科學(xué)院國家空間科學(xué)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(xué)上的五大原因。
原因一:月球背面著陸前所未有
月球背面那么大,科學(xué)家想去看看。
從上世紀(jì)50年代起,人類發(fā)射到月球的探測器已經(jīng)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(biāo)志著國際首次在月球背面實(shí)現(xiàn)著陸和巡視探測,這是創(chuàng)造歷史的重大成就。”
鄒永廖介紹:“無論從物質(zhì)成分上、形貌構(gòu)造上,還是巖石年齡上,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“月海玄武巖”的巖體覆蓋,而背面則幾乎是另一種巖體——“高地斜長巖”。
同時,月球上22個月海中19個較大的月海都分布在月球正面,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(gòu)造上看,月球背面撞擊坑的密度明顯大于正面;從年齡上看,月球背面則都是更加古老的巖石。
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(xué)家把月球的大地構(gòu)造單元粗略劃分為三大地體,即斜長高地巖地體、克里普巖地體和艾肯盆地地體。
鄒永廖指出,斜長高地巖地體和克里普巖地體,美國和前蘇聯(lián)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(xué)家相信,這塊區(qū)域目前就近距離巡視探測而言,屬于一塊‘處女地’,在科學(xué)上會有很多新的發(fā)現(xiàn)。”他說。
原因三:背面巖石更古老
“月球背面的巖石更加古老。”鄒永廖說。對科學(xué)家而言,這無疑是一個好消息。嫦娥四號前往艾肯盆地,必將獲取更古老巖石的信息。
鄒永廖表示,從時間維度上,如果我們獲取更古老的巖石類型等物質(zhì)成分信息,將對了解月球的化學(xué)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%以上分布在月球背面。“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(xué)之謎。
此前,科學(xué)家從太陽系撞擊歷史中發(fā)現(xiàn)一個奇特的規(guī)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,并不是最初的46億年,而在39億年,其原因困擾科學(xué)界已久。
“據(jù)科學(xué)家初步分析,艾肯盆地可能就是在39億年撞擊產(chǎn)生的。”鄒永廖表示,“嫦娥四號到這里精細(xì)探測,也許會為我們打開‘39億年撞擊峰值’這個科學(xué)之謎的一扇門。”
此外,科學(xué)家為月球車探測艾肯盆地專門設(shè)計了一條“路線”,能夠獲取地形地貌、物質(zhì)成分及淺層結(jié)構(gòu)等信息,將在國際上首次建立月球“綜合地質(zhì)剖面”。
“這將對了解這個區(qū)域的地質(zhì)演化歷史和細(xì)節(jié)做出重大貢獻(xiàn)。”鄒永廖說。
原因五:填補(bǔ)低頻射電觀測空白
嫦娥四號將到達(dá)的月球背面是天文學(xué)家夢寐以求的觀測場所,將填補(bǔ)低頻射電觀測的空白。
天文學(xué)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(tǒng)光學(xué)、紅外及射電等波段的天文觀測已得到長足發(fā)展。
由于屏蔽作用,在地面上無法開展低頻射電的觀測。
同時由于地球電磁環(huán)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(huán)境非常干凈,在那里開展低頻射電探測,全世界天文學(xué)家都很感興趣。”
在天文學(xué)家看來,能夠在月球上開展低頻探測,將在太陽爆發(fā)、恒星形成、星系演化及宇宙早期狀態(tài)等科學(xué)問題有新發(fā)現(xiàn)。
據(jù)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(xì)目標(biāo),但由于種種原因未能實(shí)施。
“中國探月工程率先實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),我相信在科學(xué)上會有很多產(chǎn)出。”鄒永廖表示。