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虹灣地質(zhì)構(gòu)造有典型性 成嫦娥三號(hào)登陸首選
2013-11-27 11:26 來源:中國新聞網(wǎng) 說兩句 分享到:

制圖:趙法勝
虹灣,遠(yuǎn)在38萬公里外月球上的這一偏僻之地,如今舉國關(guān)注。虹灣,一個(gè)充滿詩意的名字,承載著中華民族的探月夢(mèng)想。
11月26日,國防科工局對(duì)外宣布:嫦娥三號(hào)將首次在月球軟著陸,首選著陸區(qū)就是虹灣。
作為中國探月“第一站”,虹灣究竟是一個(gè)什么樣的地方?它為什么能成為中國探月工程的首選著陸區(qū)……記者連線航天科技專家,為您揭開虹灣的神秘面紗。
月海不是海,虹灣并非灣
望文生義,虹灣是一個(gè)“海灣”。
中國探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁介紹,17世紀(jì)早期科學(xué)家將月球上大面積暗色區(qū)域命名為月海,明亮一些的區(qū)域稱之為月陸,而月海伸向月陸的部分叫做月灣。
其實(shí),月海不是海,它不過是月球上由玄武巖組成的低洼平原,由于玄武巖反射率較低,從視覺效果上看似乎像“海洋”。虹灣當(dāng)然也并非灣,它是一片開闊平坦的地方。盡管如此,月球上海、陸、灣的名稱卻一直沿用至今。
虹灣位于月球北緯43度、西經(jīng)31度左右,南北長約100公里、東西長約300公里。轉(zhuǎn)動(dòng)月球儀,我們眼前的虹灣被一個(gè)巨大而側(cè)傾的字母“C”包圍著,輪廓形似一道彎彎的彩虹。其得名來自于拉丁文“Sinus Iridum”,意即“彩虹之灣”。虹灣西部和北部背倚的月陸區(qū)域是巍然聳立的侏羅山脈,而其缺口朝向的是月球第二大“海”——雨海。
吳偉仁告訴記者,“C”字缺口的兩端,各有一個(gè)用科學(xué)家名字命名的“海角”——西南的赫拉克萊特海角,東北的拉普拉斯海角。赫拉克萊特海角是為了紀(jì)念希臘天文學(xué)家、柏拉圖的學(xué)生赫拉克利德斯·彭提烏斯。他是第一個(gè)提出“地球在轉(zhuǎn)動(dòng)”的人。拉普拉斯是法國數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家,他用數(shù)學(xué)方法證明了行星的軌道大小只有周期性變化。
通過對(duì)嫦娥一號(hào)、嫦娥二號(hào)傳回的數(shù)據(jù)和圖片,中國的科學(xué)家為記者描繪出一幅虹灣地區(qū)的“寫真圖”——虹灣內(nèi)的地形從東南向西北傾斜,最低點(diǎn)在西北部侏羅山內(nèi)側(cè),深度超過3000米。虹灣內(nèi)部總體地形坡度小于兩度,相對(duì)比較平坦,上面不規(guī)則分布著一些深淺不一的隕石坑。
5個(gè)預(yù)選著陸區(qū),虹灣綜合條件最好
回眸人類登月歷史,美國和蘇聯(lián)曾多次實(shí)施月面軟著陸探測活動(dòng)。他們的著陸區(qū)星羅棋布,但基本上都集中在月球南極的對(duì)地面。因?yàn)槟切﹨^(qū)域光照充分,可以保證探測器的能源供應(yīng);由于有光照,溫度不會(huì)突變,基本保持在零下60攝氏度左右,便于探測器生存、活動(dòng)。
那么,我國選擇著陸區(qū)有什么要求呢?
嫦娥三號(hào)探測器系統(tǒng)首席科學(xué)家葉培建表示,我國科學(xué)家在選擇登月的著陸區(qū)時(shí),主要考慮的是以下4個(gè)方面的條件:
第一是安全性。著陸點(diǎn)要相對(duì)開闊平坦,便于“嫦娥”躲開月巖或月坑;第二是科學(xué)性。著陸點(diǎn)的地質(zhì)構(gòu)造以及月巖、月壤的物質(zhì)元素要豐富,具有科學(xué)探測價(jià)值;第三是可測控。選擇落在月球的對(duì)地面,并且光照比較充足的區(qū)域,便于通訊和測控的連續(xù)性;最后是創(chuàng)新性。月球上有些地方其他國家已經(jīng)去過了,我們要選擇一個(gè)其他國家沒有探測過的地方。
按照原先公布的計(jì)劃,嫦娥三號(hào)的預(yù)選著陸區(qū)有5個(gè),分別是虹灣、酒海、濕海、開普勒和阿里斯基撞擊坑。那么,為什么虹灣會(huì)成為首選著陸區(qū)。
“對(duì)于著陸區(qū)來說,不是這4個(gè)條件中有哪個(gè)特別突出就最好,而是要均衡兼顧! 葉培建說:“虹灣地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,有典型性,具有很高的科學(xué)探測價(jià)值,綜合其他方面的情況也是5個(gè)著陸區(qū)中條件最好的,因而成為首選著陸區(qū)。”
“嫦娥”親自為“廣寒宮”選址
不少人問,“嫦娥”飛赴虹灣,著陸地點(diǎn)在哪兒呢?
記者首先想到了一張著名的虹灣地區(qū)“特寫”照:直徑4米的月坑、直徑3米的月巖清晰可辨,各種地形地貌特征一覽無余。2010年11月8日,國防科工局公布了嫦娥二號(hào)拍攝的這張局部影像圖。
這張影像圖會(huì)不會(huì)給我們傳遞出著陸點(diǎn)的信息呢?我們?cè)儐柫酥锌圃涸菏俊⒅袊皆鹿こ谈呒?jí)顧問歐陽自遠(yuǎn)。
“這只是虹灣地區(qū)的一小部分,‘嫦娥’并不一定會(huì)降落在這里。”針對(duì)大家關(guān)注的著陸點(diǎn)問題,歐陽自遠(yuǎn)院士透露:“雖然我國科學(xué)家已為‘嫦娥’選擇了多個(gè)可能的著陸地,但不到最后一刻,誰也不知道它會(huì)落在哪!
屆時(shí),“嫦娥”將親自為“廣寒宮”選址。歐陽自遠(yuǎn)院士解釋,月球上沒有空氣,飛行器不能像在地球上一樣利用降落傘實(shí)現(xiàn)軟著陸,而要依靠自身推進(jìn)器的反推力。在距離月面100米的高度,嫦娥三號(hào)將利用機(jī)載相機(jī)和計(jì)算機(jī)對(duì)著陸區(qū)進(jìn)行測算,自主選擇飛向最適合的著陸點(diǎn)。而在距離月面4米上空時(shí),探測器關(guān)閉推力發(fā)動(dòng)機(jī),以自由落體形式著陸月面。
背靠虹灣,中國探月之旅將越來越精彩
虹灣的魅力在哪里?
“登陸虹灣,是為了更好地開發(fā)和利用月球,也是為了更好地探索和了解宇宙。”嫦娥三號(hào)應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師李春來向我們介紹——
月球保持著原始狀態(tài),對(duì)月球的研究有助于了解地球的演化歷史;月面是真空世界,在虹灣建立天文臺(tái)可大大提高天文觀測能力;月面直接承受太陽的輻射,沒有全球性偶極磁場,是開展空間物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)和生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的理想場所。
此外,月球上有豐富的礦物資源,具有廣闊的開發(fā)前景,F(xiàn)有科學(xué)考察探明,月球上已知礦物有100多種,其中有5種連地球上也沒有。月巖中含有大量的鋁、鎂、鈦、硅、錳等元素,月壤中氧的含量也達(dá)到了40%。特別值得一提的是,月壤中還含有地球上少見的氦-3,這是人類未來可長期使用的清潔、高效、安全和廉價(jià)的新型核聚變?nèi)剂稀?/p>
背靠虹灣,中國探月之旅將越來越精彩。李春來高興地告訴記者,此次“嫦娥”將在虹灣完成三大科學(xué)任務(wù):月表形貌與地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查、月表物質(zhì)成分和可利用資源調(diào)查、地球等離子體層探測和月基光學(xué)天文觀測。
藍(lán)圖徐展,未來可期。中國人從虹灣出發(fā),拉開了利用和開發(fā)月球的大幕。
編輯:周陽
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