文|馬 迪
究竟是什么原因造成了月球正面和背面的差異?
月亮上到底有什么?仙人還是怪獸?千百年來,生活在地球上的人們,都曾共同仰望著夜空中這個最亮的發(fā)光體,產(chǎn)生過類似的疑問。因此,飛到月亮上去,也就成了人類千百年來的共同幻想。
科幻祖師凡爾納在小說《從地球到月球》里,描寫了探險家們飛往月球的工具—一枚足夠容納3 人的巨型空心炮彈。有趣的是,第一代月球探測器基本上都走了這個路子:采用“炮彈”的原理,瞄準了,遠遠地朝月亮開上一炮。
不過,這一時期火箭發(fā)射的準頭顯然不夠。在經(jīng)歷了多次失敗之后,1959 年1 月4 日,前蘇聯(lián)的“月球1 號”從月球附近5995 千米處飛過,算是第一次接近了目標。
1959 年9 月13 日,前蘇聯(lián)“月球2 號”第一個命中月球,半個月后的“月球3 號”又創(chuàng)造了另一項紀錄—首次拍攝到月球背面,雖然極為模糊,還是讓前蘇聯(lián)搶到了一個環(huán)形山和兩個月海的命名權。
1969 年7月20 日,“阿波羅11 號”登月艙成功降落到月面,兩位宇航員阿姆斯特朗和奧爾德林在月面安置了月震儀、激光反射鏡和太陽風收集裝置,采集了月球樣本。
1969 年11 月至1972 年12 月,美國又陸續(xù)發(fā)射了“阿波羅”12-17 號飛船,除“阿波羅13 號”因故障沒有登月(航天員安全返回地面),另五艘飛船均登月成功,“阿波羅”15-17號飛船的航天員甚至還開上了“月球車”來采集樣本......
“阿波羅”工程歷時11 年,使載人登月的千年夢想變成了現(xiàn)實。它的背后是無數(shù)人的心血:整個工程耗資255 億美元,在高峰時期有來自2 萬家企業(yè)、200 多所大學和80 多個科研機構的超過30 萬人參與。雖然它是美國與前蘇聯(lián)競賽的產(chǎn)物,但它仍無可爭議是那時人類最宏偉的工程之一,為人類走向太空邁出了第一步。
中國目前并不急著把人送上月球,我們首先要完成的是探月工程,并且將其分為三個階段:第一期工程為“繞”,二期工程為“落”,2017 年進行的三期工程為“回”。
2007 年10 月24 日18 時05 分左右,中國成功發(fā)射了嫦娥一號月球探測器,它的使命就是去環(huán)繞月球,并在繞月飛行的過程中拍攝月球的照片,對月面進行遙感探測。嫦娥一號的發(fā)射成功,標志著中國成為世界第五個成功發(fā)射月球探測器的國家。
嫦娥二號相對低調(diào)得多。它是一顆全能的探測衛(wèi)星,拍攝分辨率從120 米直接提升到了7 米,直徑大于2 米的坑坑洼洼都看得一清二楚。在傳回了7.8TB 科學探測數(shù)據(jù)、完成半年工作時限后,飛到太陽跟地球引力平衡的拉格朗日L2 點進行了235 天的太陽觀測,隨后又在距離地球700 萬千米的位置成功拍攝到小行星圖塔蒂斯......
到了嫦娥三號,目標明確,任務艱巨—實現(xiàn)月球表面軟著陸,釋放玉兔號月球車進行科學探測。它讓人類時隔40 多年后,首次看到了高清、彩色的月面照片,還順便創(chuàng)造了全世界在月工作最長紀錄—在超負荷工作19 個月之后,嫦娥三號探測器正式退役,停止了長達31 個月的工作。
2019 年1 月3 日上午10 點26 分,嫦娥四號探測器成功著陸在月球背面,并通過中繼星“鵲橋”傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖,此次任務實現(xiàn)了人類探測器首次月背軟著陸、首次月背與地球的中繼通信,開啟了人類月球探測新篇章。
為什么要去月球背面?
其實經(jīng)過多年探測,人們已經(jīng)知道月球背面和正面一樣,都是遍布隕石坑的“不毛之地”,跟正面的區(qū)別主要體現(xiàn)在月殼更厚、隕石坑更多、月海更少。究竟是什么原因造成了月球正面和背面的差異?這才是科學家希望探究的一個問題。嫦娥四號這次選擇的著陸區(qū)是最古老的一個撞擊坑,它的地質(zhì)構造以及礦物的組成非常具有代表性。
另外,在地球上來探測宇宙,會受到地球上很多“無線電噪聲”的干擾,在月球背面就完全沒有這個問題了—月球背面是地球無線電完全無法抵達的寧靜區(qū),如果在那里架設射電望遠鏡,可以聽到宇宙深處更微弱的“呼吸聲”,是低頻射電天文觀測的最佳場所。
嫦娥四號剛剛開始工作,嫦娥五號的準備工作就已經(jīng)在忙碌進行中了。它要完成的是“回”這個任務—到月球表面去取一些樣品,把這些樣品安全地帶回到地球。據(jù)最新消息,中國探月工程還將論證建立月球科研基地的可能性。
隨著時間的推移,人們對月球的認知已經(jīng)跟20 世紀完全不同:曾經(jīng)我們認為,月球是一個完全干涸的天體,但我們現(xiàn)在認為,在太陽永遠照不到的地區(qū)可能會有水冰;以前我們認為月球已經(jīng)完全冷卻了,但根據(jù)探測發(fā)現(xiàn),月球內(nèi)部可能仍然有一些溫熱的地方;以前,各國都把月球當做太空爭霸的制高點,但現(xiàn)在,我們更傾向于把它當做人類走向深空的一個中轉站。
我們的目標是星辰大海,人類對太空的探索永不止步。