文|马 迪
究竟是什么原因造成了月球正面和背面的差异?
月亮上到底有什么?仙人还是怪兽?千百年来,生活在地球上的人们,都曾共同仰望着夜空中这个最亮的发光体,产生过类似的疑问。因此,飞到月亮上去,也就成了人类千百年来的共同幻想。
科幻祖师凡尔纳在小说《从地球到月球》里,描写了探险家们飞往月球的工具—一枚足够容纳3 人的巨型空心炮弹。有趣的是,第一代月球探测器基本上都走了这个路子:采用“炮弹”的原理,瞄准了,远远地朝月亮开上一炮。
不过,这一时期火箭发射的准头显然不够。在经历了多次失败之后,1959 年1 月4 日,前苏联的“月球1 号”从月球附近5995 千米处飞过,算是第一次接近了目标。
1959 年9 月13 日,前苏联“月球2 号”第一个命中月球,半个月后的“月球3 号”又创造了另一项纪录—首次拍摄到月球背面,虽然极为模糊,还是让前苏联抢到了一个环形山和两个月海的命名权。
1969 年7月20 日,“阿波罗11 号”登月舱成功降落到月面,两位宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林在月面安置了月震仪、激光反射镜和太阳风收集装置,采集了月球样本。
1969 年11 月至1972 年12 月,美国又陆续发射了“阿波罗”12-17 号飞船,除“阿波罗13 号”因故障没有登月(航天员安全返回地面),另五艘飞船均登月成功,“阿波罗”15-17号飞船的航天员甚至还开上了“月球车”来采集样本......
“阿波罗”工程历时11 年,使载人登月的千年梦想变成了现实。它的背后是无数人的心血:整个工程耗资255 亿美元,在高峰时期有来自2 万家企业、200 多所大学和80 多个科研机构的超过30 万人参与。虽然它是美国与前苏联竞赛的产物,但它仍无可争议是那时人类最宏伟的工程之一,为人类走向太空迈出了第一步。
中国目前并不急着把人送上月球,我们首先要完成的是探月工程,并且将其分为三个阶段:第一期工程为“绕”,二期工程为“落”,2017 年进行的三期工程为“回”。
2007 年10 月24 日18 时05 分左右,中国成功发射了嫦娥一号月球探测器,它的使命就是去环绕月球,并在绕月飞行的过程中拍摄月球的照片,对月面进行遥感探测。嫦娥一号的发射成功,标志着中国成为世界第五个成功发射月球探测器的国家。
嫦娥二号相对低调得多。它是一颗全能的探测卫星,拍摄分辨率从120 米直接提升到了7 米,直径大于2 米的坑坑洼洼都看得一清二楚。在传回了7.8TB 科学探测数据、完成半年工作时限后,飞到太阳跟地球引力平衡的拉格朗日L2 点进行了235 天的太阳观测,随后又在距离地球700 万千米的位置成功拍摄到小行星图塔蒂斯......
到了嫦娥三号,目标明确,任务艰巨—实现月球表面软着陆,释放玉兔号月球车进行科学探测。它让人类时隔40 多年后,首次看到了高清、彩色的月面照片,还顺便创造了全世界在月工作最长纪录—在超负荷工作19 个月之后,嫦娥三号探测器正式退役,停止了长达31 个月的工作。
2019 年1 月3 日上午10 点26 分,嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面,并通过中继星“鹊桥”传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图,此次任务实现了人类探测器首次月背软着陆、首次月背与地球的中继通信,开启了人类月球探测新篇章。
为什么要去月球背面?
其实经过多年探测,人们已经知道月球背面和正面一样,都是遍布陨石坑的“不毛之地”,跟正面的区别主要体现在月壳更厚、陨石坑更多、月海更少。究竟是什么原因造成了月球正面和背面的差异?这才是科学家希望探究的一个问题。嫦娥四号这次选择的着陆区是最古老的一个撞击坑,它的地质构造以及矿物的组成非常具有代表性。
另外,在地球上来探测宇宙,会受到地球上很多“无线电噪声”的干扰,在月球背面就完全没有这个问题了—月球背面是地球无线电完全无法抵达的宁静区,如果在那里架设射电望远镜,可以听到宇宙深处更微弱的“呼吸声”,是低频射电天文观测的最佳场所。
嫦娥四号刚刚开始工作,嫦娥五号的准备工作就已经在忙碌进行中了。它要完成的是“回”这个任务—到月球表面去取一些样品,把这些样品安全地带回到地球。据最新消息,中国探月工程还将论证建立月球科研基地的可能性。
随着时间的推移,人们对月球的认知已经跟20 世纪完全不同:曾经我们认为,月球是一个完全干涸的天体,但我们现在认为,在太阳永远照不到的地区可能会有水冰;以前我们认为月球已经完全冷却了,但根据探测发现,月球内部可能仍然有一些温热的地方;以前,各国都把月球当做太空争霸的制高点,但现在,我们更倾向于把它当做人类走向深空的一个中转站。
我们的目标是星辰大海,人类对太空的探索永不止步。