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2019/01/18

[轉載] 中國為何偏要去月背?


https://zh.cn.nikkei.com/industry/scienceatechnology/33968-2019-01-18-05-00-30.html
 

2019/01/18

 

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      中國的無人探測器「嫦娥4號」實現了世界首次的月球背面著陸。以美國的阿波羅號為代表,此前人類航天器的著陸的地點均為月球正面。背面從地球無法看到,同時難以實現直接通信,因此著陸難度更大。月球的正面和背面在地形和結構等方面存在明顯差異,在月球和地球的歷史研究和資源探測等方面被期待取得成果。

 

      1月3日,嫦娥4號在靠近月球南極的「馮·卡門隕石坑(Von Kármán crater)」的內側著陸。當其拍攝的月球背面的影像被傳回時,北京的控制中心一片歡聲。

      

從「嫦娥4號」分離的月球車「玉兔2號」(中國國家航天局1月3日公開,xinhua-kyodo)

          

    人類從地球看不到月球的背面。這是因為月球在繞地球公轉一週的時間裏也剛好完成1周的自轉,因此,朝著地球的總是月球正面。如果航天器要在月球的背面著陸,月球本身將成為障礙,也無法與地球直接通信。此前,如何將來自地球的指令電波發送至探測器、並將探測器的數據傳回地球成為主要難題。

   

    此次,中國預先向月球的背面發射了傳送電波的通信衛星,通過衛星來中繼電波,從而解決了問題。2018年5月發射的中繼衛星「鵲橋」從地球看恰好在月球的後方,並處於既能看到月球背面,又能看到地球的軌道上。位於月球背面的嫦娥4號通過這一「鵲橋」實現了與地球的通信。

   

     一方面,月球不像地球和火星那樣擁有大氣,這也使得著陸變得困難。因為無法通過降落傘減速,因此必須通過引擎噴射來實現減速,並在保持姿態的前提下著陸。著陸需要精準的控制,對技術水平要求很高。據廣泛流傳的説法,阿波羅11號在月球正面著陸之際,攜帶的計算機因超負荷而無法工作,太空人只能通過手動著陸。

  

      既然如此困難,為何還要在月球背面著陸呢?這是因為通過從月球上空的探測發現,正面和背面存在明顯差異。

  

      在月球正面,遍佈著從地球看起來猶如兔子形狀的被稱為「月海」的部分,但背面幾乎沒有。正面被稱為月海的部分由玄武岩構成,而背面則主要由被稱為斜長石的岩石構成。從目前掌握的知識,月球地殼的厚度也是背面厚于正面。

  

 

 

    按主流理論,月球和地球是在大約46億年前、由原始地球和火星大小的巨大行星相撞而形成的。一般認為相撞之後的月球覆蓋著粘稠的熔化的岩漿,隨後不斷凝固。不過,據稱凝固的方式並不一致,背面較厚的地殼形成于比正面更加古老的時代。如果調查背面的情況,或許能弄清更遙遠時代的月球和地球。「月球與地球不同,約40億年前的狀況仍大量被保留著」,日本國立天文臺助教荒木博志表示。

 

 另外,嫦娥4號著陸的馮·卡門隕石坑是更為巨大的窪地——南極-艾肯盆地(簡稱SPA)中的一部分。一般認為,這個盆地是因39億年前巨大隕石撞擊而留下的痕跡,由於隕石的撞擊,表面被掀開,內部的岩石熔化後覆蓋了表面。荒木期待的表示「如果弄清在盆地形成之後發生過什麼樣的火山活動才形成現在的面貌,將得知月球是如何演化的」。

  

    不僅是科學探測,以水為代表的資源調查也被寄予期待。這是因為在月球的南極和北極附近,存在處於山的影子中、太陽光永遠無法照射到的地方,這些地方被期待存在大量的水。

  

      水在人類從月球邁向火星、推進太空開發方面被視為重要資源。因為其不僅能在未來建設月球基地等時候成為人類的飲用水,還能分解為氧氣和氫氣,從而獲得製造火箭燃料的原料。

 

      據稱,嫦娥4號還將與中繼星配合,從月球通過電波對宇宙進行觀測。頻率低的電波由於覆蓋地球的電離層等影響,從地面進行觀測時難以使用。但如果是月球的背面,則不會受到電離層和人工電波的影響。這或將成為未來利用建在月球的射電望遠鏡來觀測宇宙誕生之初奧秘的第一步。

     

      日本經濟新聞(中文版:日經中文網)編輯委員 小玉祥司



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