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全球再掀探月潮:"太空竞赛"向国际合作演变(图)
    2009-01-30 23:12:20    总评论数:0    总访问量:1321
全球再掀探月潮:"太空竞赛"向国际合作演变(图)

资料图片

    阿波罗计划之后,似乎人类已经“征服”月球,对它的了解也已经足够多;如今再次掀起的探月潮,研究目标何在?

    1976年8月,在阿波罗计划最后一次登月之后的4年,一个6吨重的飞船停在了月球的危海,该飞船仅仅在月球逗留了一天,即发回月面的壮观照片,并采集了岩石标本,就匆匆返航。

    “月神24”是前苏联无人样本返航计划的一只飞船,这个计划共有三只飞船,只有“月神24”安全返航。

    在冷战政治的奇怪逻辑中,俄国人的月球计划在登月战役中被看成是一种失败,因为他们用的是机器人。而事实上,“月神”计划是一个惊人的技术进步。“月神17”和“月神21”都配备了最早的全自动地外飞行器,而且它们历时几个月,沿月表旅行了几千公里。“月神16”“月神20”和“月神24”还是唯一带回月球土壤样本的机器人计划。“月神24”在月球上钻了一个2米的核心样本,与阿波罗宇航员所钻的深度一样。

    这些是30年前的事情,自那以后,再没有一条返回式的飞船登上过月球。

    但是,所有这一切就要改变了。大约在下一个10年,新一代的月球计划将使人类革命性地理解我们的这个近邻。有了适当的预算和有限的有效负荷,这些无人驾驶飞船将更像前苏联的“月神”而不是美国的阿波罗。这些计划将是美国航空航天局(NASA)、欧洲宇航局(ESA)、中国、英国和印度,也许还有其他国家共同参与的国际性项目。在2020年之前,为深入了解月球,人类将重返月球。

    从月震捕获信息

    和上世纪60年代竞争性的太空竞赛不同,这一次重返月球将是一次高度合作的行动。2008年3月,NASA宣布了一项提议,要将所有国家的无人登陆器都联合起来,挑选组成为国际月球网络(ILN)。这一网络将扫描整个月球,详尽地倾听、测量和分析月球表面。

    对于我们来说,月亮还有很多未解之谜。没有人知道月亮内部是由什么组成的。它是不是有一个固体的金属核心,还是有一个熔化的核心,或者二者兼而有之?——实际上,我们迄今完全不知道月亮是不是有个核。GRAIL这一月亮轨道器将于2011年发射——到时候月亮将会“被敲个底朝天”。

    GRAIL将绘制出比以往任何一次计划都准确1000倍的月球重力场图。一旦宇航员再度飞向月球,这将是准确登陆所必需的知识。不过,重力试验也有纯粹的科学目的。假如,月球和地球一样,最里面是一个固体的核心,外面还包着一个液体的核心,GRAIL就应该能探测到其内核的颤动,并能揭示出它以前的样子和现在的整个风貌。

    就算GRAIL不能直接探测到月球核心,借助ILN上的震动探测器,它也可能确定月球内部的结构。月球科学家长期以来一直梦想着建立一个月球震动网络。通过聆听一个物体中震波的传播方式,你就可以说出很多关于这些被波穿过的岩石情况,比如它们是什么岩石,是怎样排列的,以及它们的密度结构是怎样的。事实上,我们关于地球内部的知识主要都来自对地震波的测量。

    震动网络并不全是新的东西,6个阿波罗计划中的4个都带有功能完善的测震仪,这些设备直到1978年才被关闭。但是,测震仪是不完美的听诊器。它们只能观测到同测震台之间距离一样的深度。而由于阿波罗上的几台测震仪被分开放置时中间只有几百公里,它们无法提供月核的答案,也无法提供月球远侧的地震强度,因为那里没有放置传感器。

    虽然有其局限性,阿波罗的网络还是提供了一些月球信息,比如它发现了月震及其两个发生特点:深和浅。阿波罗的仪器录制了几千次发生在月表700到1000公里以下的深层月震,这比地球上的地震要深得多。浅表的月震就更加令人迷惑了,其发生量也非常少;阿波罗震动检波器在8年中记录了28次,最高震级是5.8级,这种月震就足以引起月球上任何人造基地测震台的明显结构性损害,特别是因为月壳的刚性,引起的月震要比地震持续的时间长。

    基本上,我们对浅表性月震一无所知。没有人知道它们是由什么引起的,也没有人知道它们是发生在月表之下200公里还是1公里,也不知它们是随机分布地发生,还是趋向于在某一个地方发生,如果确实如此,经常发生月震的地方就不是建立月球基地的好地点。新的震动网络将有助于回答这些问题。

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