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中外合作探测月球环境 为人类重返月球做准备

科普小知识2022-10-16 16:37:45
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自从人类第一次登上月球已经50年了,人类能重返月球吗?月球上的辐射会对宇航员产生多大影响?月球上有多少水?月球上的水是如何形成的?

为了更深入地了解月球环境,为人类重返月球做准备,将对嫦娥四号探测器搭载的两个国际有效载荷进行相关研究,一个是与德国合作安装在着陆器上的月球中子和辐射剂量探测器,另一个是与瑞典合作安装在月球运载工具上的中性原子探测器。

中国科学院国家空间科学中心研究员、中国月球中子和辐射剂量计首席专家张俊以表示:“我们探测的核心目标是测量月球表面粒子的基本辐射情况和危害程度。”

科学家说,在深空,宇宙粒子一直存在。由于月球没有像地球一样的磁场和大气保护,这些粒子会撞击月球表面,而降落在月球上的航天器也会受到这些粒子的破坏和影响。

在载人登月之前,我们的探索可以评估月球辐射的危害,这将为月球开发和载人登月铺平道路张觉义说道。

中外合作探测月球环境 为人类重返月球做准备

这张照片是嫦娥四号着陆器监视摄像机c拍摄的着陆地点南侧月球背面的图像,月球车将朝这个方向朝月球表面前进。新华社

德国基尔大学物理实验与应用研究所的项目负责人文木说:“这个任务非常激动人心。登上月球是世界上第一次。为未来的登月做准备是个好主意。”

他解释说,科学家称这些非常微小的粒子为辐射。它们来自太阳或银河系之外。当它们撞击月球时,它们与其他粒子相互作用产生中子。"我们的仪器是世界上第一个在月球表面探测到这种粒子的仪器。"

“如果宇航员去月球,他们将面临许多危险,如火箭发射、登陆月球和生存。即使克服了这些危险,当宇航员返回地球时,月球上的辐射仍然会留在他们的体内。我们必须了解辐射。”文木说道。

从20世纪60年代到70年代,美国和苏联频繁发射月球探测器。载人登月后,人类结束了第一次探月高峰。20世纪90年代,人类在探索活动中发现月球上可能有水,这再次引发了探月热潮。

科学家认为,在月球极地没有阳光的环形山中可能有水冰。但是月球上有多少水呢?嫦娥四号着陆的艾特肯盆地有水吗?

“中子测量是推断嫦娥四号着陆区是否含有水资源的一个非常重要的指标,”张觉一说。

此外,科学家还将使用该仪器测量着陆区月球土壤中的氧化铁含量,并将研究日本和地球之间太阳风暴粒子的加速机制。

“这是世界上第一次在月球表面进行中子和辐射剂量测量。我们将获得宝贵的数据资源。”张觉义说道。

中外合作探测月球环境 为人类重返月球做准备

2018年12月8日凌晨2时23分,中国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射嫦娥四号探测器,开启了新的探月之旅。新华社记者蒋宏景

中国科学院国家空间科学中心研究员、中国中性原子探测器首席专家张爱兵说,月球没有大气层和全球磁场。太阳风离子直接撞击月球表面后,其中一些会被月球表面反射,变成中性原子。同时,撞击月球表面的太阳风离子会溅射出月球表面的物质成分,形成中性原子。因此,探测中性原子对于研究太阳风与月球表面的微观相互作用以及月球表面溅射在月球逃逸层形成中的作用具有重要意义。

张爱兵说,嫦娥四号月球车在世界上首次测量了月球表面的中性原子。随着月球车的移动,在月球表面不同的地形和地貌条件下,可以探测到太阳风和月球表面之间相互作用的不同结果。

“一些科学家认为太阳风中的氢离子可能与月球表面的氧结合形成水,这也是我们想研究的内容之一。”张爱兵说。

他说,中国也在开发自己的中性原子探测器,将用于中国自主火星探测。

瑞典航天局太阳系科学部主任科勒说,人类从未在月球背面进行过任何探索。“这是中国的伟大成就,我们很高兴成为这一使命的一部分。”

“我们的探测对于了解太阳风撞击月球表面后发生了什么非常重要。太阳风撞击月球表面后,会产生散射粒子。这些粒子在月球表面形成了一个类似大气的稀薄环境,但是我们对这个环境知之甚少。这种探索对于提高人类对太阳系的理解非常重要。”科勒说。

他说:“有一种理论认为,月球上的水是由太阳风和月球表面的风化层相互作用造成的。这是瑞典和中国科学家希望通过探索解决的问题。”(记者于飞、全晓舒、胡哲)