宋代大文學家蘇軾曾經感嘆“月有陰晴圓缺”,如果你經常“舉頭望明月”就會發現,無論月亮圓缺如何變化,月面上明暗區域的相對位置卻幾乎是不變的。月亮凝望地球的臉,從來不曾有過改變。
從古至今,地球上的人類就一直不曾看到過它的背面。
“嫦娥四號”為何要去月球背面進行探索?
2018年12月8日淩晨,執行嫦娥四號發射任務的長征3號乙火箭已經矗立在2號發射塔架上,嫦娥四號即將出發踏上探月征程。這一次,嫦娥四號的目標是月球的背面。
中國工程院院士、中國探月工程總設計師吳偉仁介紹説,“對未知的世界保持探索的慾望,這是我們人類的天性。在確定嫦娥四號何去何從的時候,我們覺得到月球背面去,開創一下人類的第一次。”
為何人類在地球上,無法看到月球的背面?
宇宙空間中所有天體都會遵循萬有引力的規律,地球與月球也不例外。由於它們之間巨大引力的方向與它們各自繞軸線自轉的方向不一致,於是便産生了互相拉拽的效果,減慢了它們各自的自轉速度。直到月球自轉一圈的時間和它繞地球公轉一圈的時間相同了,都是大約28天,月球終於被地球鎖定,成了一個“雙面人”。
月球背面與正面大不相同
雖然月球始終只有一面朝向著地球,但這並不意味著它的背面是一個永遠黑暗的世界。在農曆每月的月初、月末,它的背面恰恰是被太陽直射,一片光明。
與月球正面不同,月球背面主要是高地和山脈,密布著隕石坑,環形山比正面多了很多。
有科學家認為,因為沒有大氣層的保護,小天體會毫無阻力地直接撞向月球,帶來猛烈的撞擊甚至大爆炸。
超過100千米的隕石坑
由於月面上沒有風雨的洗刷與猛烈的地質構造活動,所以撞擊形成的環形坑就一直保留下來。在月面上,小的月坑直徑只有幾米甚至更小,大的直徑超過100千米,直徑大於1千米的環形坑總數達33000多個,佔月球表面積的7%-10%。
為“嫦娥”搭建“鵲橋”,建立與地球的通信聯絡
在月球正面,我們可以直接和地球進行通信聯絡。但嫦娥四號登陸的是月球背面。它發出的無線電波無法繞過月球,與地球直接聯絡,所以嫦娥四號抵達月球後首先面對的難題就是通信關。
科學家們在月球的上空安裝一面“反射鏡”,將無線電波通過反射的方式到達地球,保持聯絡。
2018年5月21日,長征4號丙火箭一飛沖天。嫦娥四號的“先鋒官”中繼星“鵲橋”首先踏上了旅程。
“鵲橋”承擔著陸器、巡視器與地面間的雙向三方通話,不僅要轉達地面指令給月球背面上的“嫦娥四號”和“玉兔二號”,也要把它們的探測成果傳回地面。
“鵲橋”體現了中國智慧,它實現了長久以來人類在月球背面建立中繼通信的夢想。
“嫦娥四號”的著陸點是如何確定的?
利用嫦娥一號拍攝的三維全月圖,調製出來的月球彩色地形圖,在月球背面接近南極的地方,有一大片幽藍色的區域,這是一個盆地,它的名字叫做南極-艾特肯盆地。
它的直徑大約2500千米,深約13千米,面積約490萬平方千米,相當於半個中國陸地的面積,從盆地邊緣的最高峰,到盆地底部的最深處,垂直落差有1.5個珠穆朗瑪峰的高度。它是月球上最大,最深的撞擊坑,也是太陽系內已知的最大的盆地。
最終,“嫦娥四號”首選著陸地點就在古老而充滿月球奧秘的南極-艾特肯盆地中的馮·卡門撞擊坑。
這一次,人類將通過“嫦娥四號”和“玉兔二號”零距離觀察月球背面!
(作者:胡悅)
大型科學紀錄片《飛向月球》
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綜合頻道:4月22日22:30播出1-2集、24日播出3-4集、25日播出第5集
科教頻道:4月24日至28日21:30播出
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