中國(guó)探月工程 不只是從月球取土那么簡(jiǎn)單
來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
作者:張曄 金鳳
發(fā)布時(shí)間:2021-07-06
瀏覽次數(shù):879

  “美國(guó)阿波羅計(jì)劃17次把宇航員送上太空,都完美地避開了太陽(yáng)質(zhì)子事件。是他們特別幸運(yùn)嗎?”

  4月24日,2021年“中國(guó)航天日”探月工程論壇在南京舉行,中科院國(guó)家空間科學(xué)中心主任王赤院士拋出這樣一個(gè)問(wèn)題。

  答案顯而易見,當(dāng)然不是?!懊绹?guó)很早就開展太陽(yáng)質(zhì)子事件預(yù)報(bào),并避開了太陽(yáng)爆發(fā)?!蓖醭嗾f(shuō),我們未來(lái)的載人登月,空間天氣預(yù)報(bào)也非常重要。

  2020年12月17日,嫦娥五號(hào)帶著1731克月球樣本返回地球,宣告我國(guó)探月工程“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略圓滿完成。

  那么,探月工程只是為了從月球取回一罐土嗎?當(dāng)然不是。

  在當(dāng)天的論壇上,來(lái)自中科院國(guó)家天文臺(tái)的王競(jìng)研究員、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)的肖龍教授,以及王赤院士,先后從月基天文觀測(cè)、月球地質(zhì)演化、空間物理探測(cè)三個(gè)方面,闡述了我國(guó)在探月工程基礎(chǔ)之上取得的三大科學(xué)成果。

  在月球上看星空有啥不一樣

  “在月球上觀測(cè)宇宙一直是天文學(xué)家的夢(mèng)想!”王競(jìng)解釋說(shuō),一是月球真空度高,可以開展紫外等地面無(wú)法完成的觀測(cè);二是月球自轉(zhuǎn)緩慢,可對(duì)天文目標(biāo)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè);三是月球的背面電磁噪聲極低,利于開展長(zhǎng)波射電天文觀測(cè)。

  截至目前,僅有中美完成月基天文觀測(cè)。美國(guó)阿波羅16號(hào)攜帶了一臺(tái)遠(yuǎn)紫外相機(jī);我國(guó)的嫦娥三號(hào)和四號(hào),分別攜帶了月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡和低頻射電天線。

  不同的是,阿波羅16號(hào)的相機(jī)是手持人工操作,而我國(guó)是首次依托地外天體開展自主天文觀測(cè)。這種無(wú)人自動(dòng)觀測(cè)的好處,一是精度高,指向定標(biāo)精度達(dá)0.05度,指哪打哪;二是工作時(shí)間長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)3年觀測(cè)、2年實(shí)驗(yàn)。

  王競(jìng)介紹,通過(guò)嫦娥探月工程,我國(guó)已實(shí)現(xiàn)三大天文科學(xué)成果,包括雙星演化的物質(zhì)交流,環(huán)月北極的紫外巡天,和揭示月球大氣層“水”含量特別少。

  而嫦娥四號(hào)任務(wù)略有不同,它率先進(jìn)行甚長(zhǎng)波天文觀測(cè)試驗(yàn),目前正在進(jìn)行數(shù)據(jù)的定標(biāo)和分析。

  月球怎么形成的 多打幾鉆才知道

  肖龍說(shuō),早期的月球也有火山噴發(fā)和磁場(chǎng),但是從什么時(shí)候開始,月球變成一片死寂,現(xiàn)在大多是猜測(cè),缺少一些關(guān)鍵證據(jù)。

  “美國(guó)阿波羅計(jì)劃采集的巖石樣本都是30億年以上的,所以當(dāng)時(shí)國(guó)際科學(xué)界認(rèn)為月球在30億年前就‘死了’,但最新的遙感觀測(cè)結(jié)論并非如此。”肖龍說(shuō),我國(guó)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),月球的火山活動(dòng)持續(xù)到了十幾億年前,改寫了人類對(duì)月球形成的認(rèn)知。

  肖龍說(shuō),嫦娥五號(hào)獲取的月壤有五大潛在科學(xué)價(jià)值:一是限定月球火山活動(dòng)時(shí)限;二是校正月球撞擊坑年代曲線;三是揭示深部月幔性質(zhì)和巖漿來(lái)源深度;四是制約月球磁場(chǎng)結(jié)束時(shí)間;五是優(yōu)化月球巖漿洋模型,有望解決月球科學(xué)重大問(wèn)題。

  空間天氣研究有了“月球氣象站”

  太陽(yáng)風(fēng)、粒子、磁暴……王赤院士的研究是“避實(shí)就虛”。

  他主持的空間物理研究,一方面要測(cè)月,開展近月空間及月表探測(cè),關(guān)注月球的空間環(huán)境;另一方面是測(cè)地,把月球作為天然的衛(wèi)星平臺(tái),對(duì)地球空間進(jìn)行觀測(cè)。這些研究包括:太陽(yáng)風(fēng)、地球風(fēng)與月球相互作用,粒子與月表的微觀作用過(guò)程、月表輻射特征,地球等離子體層結(jié)構(gòu)及其對(duì)磁暴和亞暴的響應(yīng)等。

  王赤打比方說(shuō),過(guò)去研究太陽(yáng)風(fēng)與地球作用、地球磁層等問(wèn)題,就像盲人摸象,現(xiàn)在站在38萬(wàn)公里之外,看到全景認(rèn)識(shí)也就更全面了。

  從嫦娥一號(hào)到四號(hào),我國(guó)在空間物理研究上取得了豐碩成果,部分為國(guó)際首次。未來(lái)將聚焦大尺度的地球空間多圈層耦合研究,以及為月球開發(fā)利用提供空間環(huán)境保障支援。

  在太空中,宇航員和科學(xué)儀器極易受到太陽(yáng)耀斑、日冕暴發(fā)等災(zāi)害性空間天氣的傷害。王赤說(shuō):“現(xiàn)在空間預(yù)報(bào)的水平大概相當(dāng)于地面天氣預(yù)報(bào)六七十年代的水平,所以道路還很漫長(zhǎng)?!蔽磥?lái)將要從三個(gè)方面提高:一是對(duì)物理規(guī)律的了解;二是要有獨(dú)立自主的探測(cè)數(shù)據(jù);三是要有數(shù)值預(yù)報(bào)的模式。

關(guān)注【深圳科普】微信公眾號(hào),在對(duì)話框:
回復(fù)【最新活動(dòng)】,了解近期科普活動(dòng)
回復(fù)【科普行】,了解最新深圳科普行活動(dòng)
回復(fù)【研學(xué)營(yíng)】,了解最新科普研學(xué)營(yíng)
回復(fù)【科普課堂】,了解最新科普課堂
回復(fù)【科普書籍】,了解最新科普書籍
回復(fù)【團(tuán)體定制】,了解最新團(tuán)體定制活動(dòng)
回復(fù)【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回復(fù)【觀鳥知識(shí)】,學(xué)習(xí)觀鳥相關(guān)科普知識(shí)
回復(fù)【博物學(xué)院】,了解更多博物學(xué)院活動(dòng)詳情

聽說(shuō),打賞我的人最后都找到了真愛。