科技|月球背面将首次迎来地球访客!

时间:2019-04-11 08:00:01 来源:星时尚 当前位置:动物说 > 教育 > 手机阅读

嫦娥四号发射升空

北京时间12月8日凌晨2时23分,在西昌卫星发射中心,嫦娥4号搭乘长征三号乙改进型运载火箭发射升空。飞行器将携带着陆器和月球车一同进入月球轨道,如果一切顺利,嫦娥4号将在明年年初降落在月球背面,这将是人类飞行器首次在月球背面软着陆。除了直接考察月球背面的地质信息,嫦娥4号还将帮助人类探索早期宇宙的演化,并首次测试植物在月球环境中的生长情况。

神秘的月球背面

400多年前,伽利略用望远镜第一次观测到月球表面的高地和环形山。但在地球引力的作用下,月球绕地球公转与自转的周期一致,这使得月球总是以同一侧面对我们,月球这种规律称为潮汐锁定(或同步自转、受俘自转),发生在重力梯度使天体永远以同一面对着另一个天体,即月球永远以同一面朝向着地球。而超过40%的月球表面始终隐藏在我们的视线之外。月球背面之所以显得神秘,原因在于我们无法从地球上直接观测到月球背面。

1959年10月4日,苏联的“月球3号”探测器拍下了首张月球背面的照片。这时人们才相信,它的背面是比正面更加崎岖不平、布满了陨石坑与沟壑、峡谷的地貌。随后,随着更多探测器的光临,我们得到的月球背面照片也愈加清晰,嫦娥2号甚至拍下了分辨率达7米的影像图,这也是目前清晰度最高的照片。但时至今日,没有任何一枚探测器能登陆月球背面开展直接考察。其中一个障碍在于,月球背面的探测器无法和地球直接建立无线电通信。

“鹊桥”月球中继卫星

5月21日5点28分,在我国西昌卫星发射中心,嫦娥四号中继星“鹊桥”搭乘长征四号丙运载火箭升空。鹊桥”号是我国首颗,也是世界首颗运行于地月拉格朗日L2点的通信卫星,作为数据中转站,它能够实时的把在月球背面着陆的嫦娥四号探测器发出的科学数据第一时间传回地球。

鹊桥”装载有伞状抛物面天线、测控天线和数传天线三类低频射电天线。其中,伞状天线展开直径达4.2米,是人类深空探测史上口径最大的通信天线。它将直接指向月球,与嫦娥四号探测器对接,不仅要将地面的测控指令说给探测器听,还要听清楚探测器要对地球说些啥。

“鹊桥”要提供中继服务,中继通信分系统是最核心的部分。该系统在地、月、星之间建立了三条链路——对月前向链路、对月反向链路以及对地数传链路。这三条链路将能实现“鹊桥”与嫦娥四号探测器的双向通信,以及与地面的双向通信。

着陆探测

着陆地点为月球南极艾特肯盆地中直径186千米的冯·卡门(Von Kármán)陨石坑。地形崎岖,撞击坑大而且分布密集的艾特肯盆地是太阳系中已知最大的撞击结构,也是月球上最古老的撞击坑。

嫦娥4号的月球车将对着陆点周围的区域进行测绘。同时它还将使用探地雷达探测地下岩层的厚度和形状,并用近红外光谱仪测量地表矿物成分,这将有助于地质学家了解月球早期演化过程。

温室研究

嫦娥4号装备了一个月球微型生态圈:通过维持温度、湿度的相对稳定,并导入月球表面的自然光线,打造适宜植物生长的温室。研究者将观察土豆和拟南芥种子在月球上封闭、气候可控的环境中能否发芽并完成光合作用,这次实验,也是对此前国际空间站研究的一次验证。此前国际空间站中的植物生长实验发现,在低于地球重力的环境中,土豆和拟南芥等植物可以在受控生态系统下正常生长;但如果重力低到月球表面的水平,就无法正常生长了。在月球表面的实验,将为在月球上种菜的可行性提供最直接的评估意见。

探求月球的脚步从未停止


图片|网络来源

文字|网络来源

编辑|沈烨?



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