鄭永春
新世紀以來,人類開展了十多次新的月球探測任務,獲得了許多新的科學發(fā)現,我們對月球的認識相比阿波羅時代已經發(fā)生了很大的變化,新的月球觀正在形成。
以前,人們把月球視為太空爭霸的制高點,政治因素是月球探測的主要驅動力,現在,人類將朝著建設月球基地、把月球作為人類走向深空的前哨和中轉站的方向努力,科學和技術成為月球探測的核心驅動力;以前,人們認為月球是一個徹底干燥無水的天體,但新的探測結果發(fā)現,月球可能是“潮濕”的,特別是南北極深坑太陽永遠無法照到的坑底,溫度低至零下兩百多攝氏度,這些永久陰影區(qū)中可能會有豐富的水冰;以前,人們認為月球內部已經完全冷卻了,但通過地震監(jiān)測、熱流測量和高精度的重力場反饋,發(fā)現月球內部仍有一絲溫熱;以前,人們認為月球在30多億年前已經僵死了,但現在發(fā)現月球上最年輕的巖漿活動發(fā)生在幾百萬年前,說明月球上的巖漿活動持續(xù)了很長時間。
2019年初,嫦娥四號實現了人類航天器首次登陸月球背面。在這之前,雖然從地球上看不到月球的背面,但對探月衛(wèi)星的遙感探測而言,由于都采用極軌方式,并沒有正面和背面的差異,且已經獲得了空間分辨率為0.5米的全月球影像??茖W家發(fā)現,月球背面與正面存在一些系統(tǒng)性的差異,比如,背面的月殼更厚一點,撞擊坑分布密度更高(說明形成時間更古老),背面的月海很少。究竟是什么原因導致了月球正面和背面的差異?這是一個很有意思的未解之謎,甚至對理解地球的演化歷史也會很有幫助。
中國探月工程自2004年啟動以來,在老一輩科學家的指導下,在全體參與者的共同努力下,取得了豐碩的成果,也形成自己的鮮明特色。以我了解的情況為例,嫦娥一號和嫦娥二號衛(wèi)星都搭載了一臺微波探測儀,從微波波段來觀測月球。通過分析嫦娥一號微波探測儀采集到的數據,我們得到了世界上第一幅全月球微波圖像。到嫦娥二號的時候,因為軌道高度更低,微波圖像的空間分辨率更高,可以更清楚地看到月球在微波波段的表現。在月球上的白晝和黑夜,我們發(fā)現了很多熱異常的地區(qū)。結合其他數據,還可以分析熱異常產生的原因,研究月球土壤厚度。
中國科學院國家天文臺在貴州建設了一個全世界最大的射電望遠鏡——中國天眼,也是從微波波段來探測宇宙的。從地球上探測宇宙,會受到“噪聲”的干擾。如果在月球背面,這些擔憂就不足為慮,因為月球背面是一個無線電寧靜區(qū),地球上的無線電噪聲完全無法到達那里,所以在那里可以聽到宇宙更暗弱、更奇特的信號。關于嫦娥四號登陸月背的重大意義,推薦大家關注本期“大家·科技前沿”欄目歐陽自遠院士的專業(yè)解答。
2019年底,嫦娥五號將從月球上采集樣品回到地球。再下一步,我們將實現載人登月和建設月球基地。世界各國也在研發(fā)新的航天技術,研究月球基地應該建在什么地方,如何實現人類在月球上的長期生活,怎樣利用月球本身的資源為人類服務,這些問題都還有待探索。
2019年是阿波羅登月50周年。半個世紀的時間,再也沒有人登陸過月球。但現在,人類重返月球的目標已經不遙遠。建設月球科考站,建設月球基地,突破人類在月球上長期生活的技術……這些技術得到突破,下一步就將登陸火星。作為太陽系與地球環(huán)境最為相似的行星,火星是唯一有可能實現大規(guī)模移居的星球。
月球,我們來了!從此,探索的腳步將永不停止!