中外科學(xué)家合作探測月球環(huán)境為人類重返月球做準(zhǔn)備

2019-01-13 13:45 作者：喻菲全曉書胡喆新華網(wǎng) 責(zé)任編輯：林瑤

摘要：距離人類第一次登月過去50年了，人類是否還能重返月球？月球上的輻射會(huì)對宇航員造成多大影響？月球上到底有多少水？月球上的水是怎么形成的？

距離人類第一次登月過去50年了，人類是否還能重返月球？月球上的輻射會(huì)對宇航員造成多大影響？月球上到底有多少水？月球上的水是怎么形成的？

為了更深入了解月球環(huán)境，為人類重返月球做準(zhǔn)備，嫦娥四號探測器上搭載的兩個(gè)國際載荷將開展相關(guān)研究，一個(gè)是安裝在著陸器上的中國與德國合作的月表中子與輻射劑量探測儀，一個(gè)是安裝在月球車上的中國與瑞典合作的中性原子探測儀。

中科院國家空間科學(xué)中心研究員、月表中子與輻射劑量探測儀中方首席專家張珅毅說：“我們探測的核心目標(biāo)，是測量月球表面粒子基本輻射情況和危害程度。”

科學(xué)家說，在深空中，宇宙粒子無時(shí)無刻都存在，由于月球沒有像地球一樣的磁場和大氣層保護(hù)，這些粒子會(huì)打在月球表面，而登陸月球的航天器也會(huì)受到粒子的損傷和影響。

“在載人登月之前，我們的探測可對月球上輻射的危害進(jìn)行評估，將為月球開發(fā)和載人登月作鋪墊。”張珅毅說。

德國基爾大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用研究所項(xiàng)目總師溫牧說：“這次任務(wù)非常令人興奮，在月球背面著陸是世界第一次。為未來人類登月做準(zhǔn)備，這是非常棒的想法。”

他解釋說，科學(xué)家將那些非常微小的粒子稱為輻射，它們來自太陽或者銀河系之外，當(dāng)它們撞擊月球時(shí)，會(huì)與其他粒子作用產(chǎn)生中子。“我們的儀器是世界上第一個(gè)在月球表面探測這種粒子的儀器。”

“如果宇航員去月球，會(huì)面臨很多危險(xiǎn)，比如火箭升空、在月球降落、生存都會(huì)面臨危險(xiǎn)。即便這些危險(xiǎn)都克服了，當(dāng)宇航員返回地球后，月球上對他們造成的輻射卻還留在他們的身體里，我們必須把這些輻射搞明白。”溫牧說。

20世紀(jì)60年代至70年代，美蘇頻繁發(fā)射月球探測器，在實(shí)現(xiàn)載人登月后，人類結(jié)束了第一次探月高峰。而到了90年代，人類在探測活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)月球上可能有水存在，重新引發(fā)了月球探測的熱潮。

科學(xué)家認(rèn)為在月球兩極地區(qū)的隕石坑中從不見陽光的地帶可能存在水冰。但是月亮上到底有多少水？嫦娥四號著陸的艾特肯盆地里有沒有水呢？

張珅毅說：“中子的測量是推斷嫦娥四號著陸區(qū)是否含有水資源的一個(gè)很重要的指標(biāo)。”

此外，科學(xué)家還將通過這臺儀器測量著陸區(qū)月壤中氧化鐵含量，還將對日地間太陽風(fēng)暴粒子加速機(jī)制進(jìn)行研究。

“在月表進(jìn)行中子與輻射劑量測量為國際首次，我們將獲得寶貴的數(shù)據(jù)資源。”張珅毅說。

中科院國家空間科學(xué)中心研究員、中性原子探測儀中方首席專家張愛兵說，月球沒有大氣和全球磁場，太陽風(fēng)離子直接打到月表后，部分會(huì)被月表反射并變成中性原子，同時(shí)太陽風(fēng)離子打在月表也會(huì)將月表物質(zhì)成分濺射出來形成中性原子。因此中性原子的探測對于研究太陽風(fēng)與月表的微觀相互作用、月表濺射在月球逃逸層形成中的作用都有重要的意義。

張愛兵說，嫦娥四號月球車在月表測量中性原子為國際首次。隨著月球車的移動(dòng)，可以探測在月表不同地形地貌情況下，太陽風(fēng)與月表相互作用的不同結(jié)果。

“有科學(xué)家認(rèn)為太陽風(fēng)氫離子還可能與月表中的氧相結(jié)合而形成水，這也是我們想要研究的內(nèi)容之一。”張愛兵說。

他說，中國也在研制自己的中性原子探測儀，將用于中國自主的火星探測。

瑞典航天局太陽系統(tǒng)科學(xué)部部長科勒說，人類從未在月球背面的表面做過任何探測。“這是中國的巨大成就，我們非常高興能成為這次任務(wù)的一部分。”

“我們的探測對于理解太陽風(fēng)撞擊月面后發(fā)生了什么很重要。太陽風(fēng)撞擊月面后產(chǎn)生四散的粒子，這些粒子在月球表面形成了稀薄的、類似大氣一樣的環(huán)境，但是我們對于這個(gè)環(huán)境了解得非常少。這一探測對于增進(jìn)人類對太陽系的了解非常重要。”科勒說。

他說：“有一種理論認(rèn)為，月球上的水是由于太陽風(fēng)與月球表面的風(fēng)化層相互作用而產(chǎn)生的，這是瑞典和中國科學(xué)家想通過探測解答的問題。”(記者喻菲全曉書胡喆)

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