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嫦娥四号实现了首次月球背面软着陆,嫦娥四号为什么选在月球背面

五度易链 2019-02-02 1997 86

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人类于1959年完成了首次对月球背面的首次探测,但是当时的探测只是做到了远程勘测,并没有在月球的背面降落。


  人类于1959年完成了首次对月球背面的首次探测,但是当时的探测只是做到了远程勘测,并没有在月球的背面降落。

  此前,嫦娥3号已经完成了在月球背部降落的目标。而嫦娥四号作为嫦娥三号的备用性完成。

  由于“嫦娥3号”已经实现了我们原计划中第二步“落”的目标。说句不好听的大实话:作为备份星的“废品利用”,“嫦娥4号”就有了进行更大胆,当然在科学上也更可能有收获的任务的底气和可能性。

  那么为什么我们最终选择了月球背面?

  首先,由于月球自转的方向与周期,与它自己围绕地球公转的方向和周期是一样的。这样导致的一个结果是,月球永远以同一面朝向地球。换句话说,我们在地球上只能看到同一面的月球,我们看不到它的背面。月球永远以同一面朝向地球,换句话说,月球有一面是我们在地球上永远也看不到的,这就是月球的背面,而“嫦娥4号”探测器,则是在那里着陆——人类历史上的一次;

  其次,月球背面并不是永恒的黑夜,月球表面每个地方都会有白天和晚上,月亮上的一天大约是28天不到一点,所以“广寒宫”里的白天大概相当于我们“人间”的14天,夜晚也是大约14天;

  而“嫦娥4号”的预定着陆点是位于月球背面南极–艾特肯(South Pole-Aitken,SPA)盆地内的冯•卡门(Von Kármán)撞击坑。SPA是一个直径达到2500公里,最深处超过13公里的超级大盆地。这是整个月球上已知最大,最古老,深度也最大的撞击盆地,事实上,SPA盆地被认为很可能是整个太阳系内最大、最古老的撞击盆地,这里保存了原始月壳的岩石,具有极高的科学研究价值。冯•卡门撞击坑位于SPA盆地的中部,直径约186 km,中心坐标为(44.8°S,175.9°E)。

  该撞击坑是SPA盆地中典型地貌类型,物质成分和地质年代具有明显的代表性。撞击坑内的钍、氧化铁、二氧化钛等含量均较高,同时物质组成的异常空间分布可能提供该地区火山活动以及月壳活动线索,有利于开展月壳活动研究,并对月幔玄武岩起源研究有重要意义。因此,冯•卡门撞击坑具有较高的科学探测价值,被认为是未来载人月球探测的候选着陆点之一。

  同时,冯•卡门撞击坑的南部地势相对较为平坦,按照设计,届时“嫦娥4号”将从北往南飞行并逐渐降低高度,从着陆航迹上看,冯•卡门撞击坑地形起伏较小,有利于保障着陆过程安全。最后,其纬度与“嫦娥3号”的虹湾着陆区相近,在着陆安全性、热控、光照、测控通信等方面都有一定的经验,具有较为有利的条件和较强的工程可实现性。

  地球的大气层决定地球不能接收到很多波长的电磁波。所以在地球上进行射电天文检测会遇到很多问题,而在月球背面进行检测则解决了这些问题。

  所谓的“大气窗口”。地球的大气层就像一扇窗户,它允许某些频率波长的电磁波透过,但阻挡另一些透过。画面右侧可以看到,长波低频波段的电磁波几乎被完全屏蔽。而月球背面则是极为理想的观测地点,科学家们渴望去那里进行观测。12月8日,他们的梦想即将开启 来源:wiki

  但是月球背面却完全没有这些问题:这里没有大气,由于月球背面永远背对地球,因此这里屏蔽了所有来自地球的信号干扰,唯一的干扰就是太阳辐射。而在夜晚,当太阳落山之后,这里就成了开展低频射电天文观测的绝佳地点。

  “嫦娥4号”任务搭载了相应的科学设备,将在人类历史上首次在月球背面开展低频射电天文观测,有望填补人类在100~ 1 000 kHz射电天文观测的空白,有望在太阳风激波、日冕物质抛射和高能电子束流的产生机理等方面取得原创性的成果。


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