「嫦娥三號」最新科研成果公布:首次證明月球沒有水

2020-11-22 澎湃新聞

@央視新聞 官方微博7月31日消息,國防科工局日前介紹,「嫦娥三號」月球探測器自2013年12月成功著陸月球之後,已經在月球停留超過兩年半時間,創下在月球表面工作時間最長的世界紀錄。截至目前,「嫦娥三號」獲得的大量數據已經形成了豐碩的科研成果,其中多項都屬於世界首次,並得到了國際同行的認可。

一共有8個科學設備

據介紹,「嫦娥三號」上一共有8個科學設備,按照功能可以分為三類:

第一類用來觀察月球,主要設備包括全景相機、地形地貌相機、測月雷達等;

第二類是用來觀測宇宙,主要由月基光學望遠鏡承擔;

還有一類是觀察地球周圍的等離子層,也就是極紫外相機。

在這其中很多科學設備都是第一次使用。

完成首幅月球地質剖面圖

為了更好了解月球,「嫦娥三號」首次使用了一臺新研製的測月雷達,利用它「嫦娥三號」完成了首幅月球地質剖面圖,展現了月球表面以下330米深度的地質結構特徵和演化過程,並發現了一種全新的巖石——月球玄武巖。通過這些數據,可以了解月球從形成到現在的演變歷史。

完成首次天體普查

在觀測太空方面,「嫦娥三號」上首次使用了一臺光學望遠鏡,它就像是「嫦娥三號」著陸器的一雙眼睛。由於月球沒有大氣層,相當於一個沒有雲層的「透明」球體,所以在抬頭仰望太空的時候,就不會受到雲層的幹擾。這樣一來,就可以把「目光」投向任何一片天空。

此外,由於月球轉動周期相對較慢,為觀測同一個天體的變化情況提供了便利。於是科學家利用月基光學望遠鏡,給月球北極上方區域的天體做了一次科學普查。

中科院國家天文臺研究員魏建彥表示,這相當於人類的人口普查一樣,它是人類歷史上在紫外波段的第一次「巡天」。以後,天文學家在歷史上可以不斷用它做對比研究。

首次證明月球沒有水

長期以來,人們一直好奇月球上到底有沒有水。對於這個問題,月基光學望遠鏡給出的答案是:沒有。

中科院國家天文臺研究員魏建彥稱:「我們測量了月球地表層以上水的含量,得到了有史以來最低的一個測量值,這個測量值符合預期。」這是首次明確證明月球上沒有水。

首次獲得地球等離子體層圖像

「嫦娥三號」的另一個重要任務,就是觀察它的故鄉——地球。在地球周圍有幾道天然屏障,其中第一個就是等離子體層,它可以延伸到地球表面以外四萬公裡左右。著陸器上安裝的全球首個極紫外相機,就是專門用來觀測等離子體層變化的設備。

太陽風暴形成的巨大脈衝,會對圍繞地球運轉的人造天體,比如導航衛星、通信衛星等的通信功能造成嚴重破壞。將等離子體層變化作為監測太陽風暴的風向標,這是「嫦娥三號」獨有的本領。目前極紫外相機已獲取了1300多幅地球等離子體層圖像數據。為空間天氣預報提供了大量依據,保障了地面通訊,以及地面與太空飛行器之間的通訊安全。

【新聞多看點】

著陸器狀態良好,月球車停止工作

「嫦娥三號」月球探測器包括著陸器和巡視器兩部分,兩個設備上共裝有8臺科學儀器。這次公布的最新科研成果,就是由這8臺儀器提供的。

今年7月28日,「嫦娥三號」著陸器進入到第33個休眠期,大概持續半個月。跟地球一樣,月球上也有白天和黑夜,此次嫦娥三號著陸器進入休眠期,相當於是在晚上睡覺。

一般來說一個月夜是14天左右,月夜期間,由於溫度比較低,達到零下180攝氏度,研製人員給著陸器配備了一臺電暖氣,產生的熱量可以傳導到每一個角落,讓著陸器能夠舒舒服服的「睡上一覺」。

不同於著陸器,「玉兔號」月球車能夠在月球行走,這次公布的全世界第一幅月球地質剖面圖,就是它所攜帶的科學設備拍攝的。目前「玉兔號」月球車已經完成了使命,停止工作。

「玉兔號」月球車。 資料圖

我國「組合動力飛行器」開始研製

浩瀚的宇宙太空對於普通人而言是可望而不可及的,但現在我國研製的一項新技術有望改變這個現狀。來自中國航天科技集團的消息,我國「組合動力飛行器」項目已經開始研製,這就意味著,普通人上太空的成本和門檻,未來將有望大大降低。

我國正在進行研製的「組合動力飛行器」,是一種集成渦輪發動機、衝壓發動機、火箭發動機等多種動力的飛行器。根據設計,它在起飛時,會使用普通飛機所配備的渦輪發動機,當飛行器達到一定速度後,再使用適應高速飛行的衝壓發動機進行衝刺,最後在大氣稀薄的地方點燃火箭發動機,實現入軌。

通過多種發動機「各司其職」,在距離地面幾十公裡的大氣層以內,組合動力飛行器利用氧氣就可以完成飛行,進入太空之後,再使用不依賴空氣的火箭發動機,這樣就大大降低了進入太空的成本,未來它將主要應用於距離地球幾十公裡到幾百公裡的太空飛行。

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