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中外科学家合作探测月球环境 为人类重返月球做准备

2019-01-13 13:45:43 喻菲 全晓书 胡喆 来源:新华网  责任编辑:林瑶   我来说两句

距离人类第一次登月过去50年了,人类是否还能重返月球?月球上的辐射会对宇航员造成多大影响?月球上到底有多少水?月球上的水是怎么形成的?

为了更深入了解月球环境,为人类重返月球做准备,嫦娥四号探测器上搭载的两个国际载荷将开展相关研究,一个是安装在着陆器上的中国与德国合作的月表中子与辐射剂量探测仪,一个是安装在月球车上的中国与瑞典合作的中性原子探测仪。

中科院国家空间科学中心研究员、月表中子与辐射剂量探测仪中方首席专家张珅毅说:“我们探测的核心目标,是测量月球表面粒子基本辐射情况和危害程度。”

科学家说,在深空中,宇宙粒子无时无刻都存在,由于月球没有像地球一样的磁场和大气层保护,这些粒子会打在月球表面,而登陆月球的航天器也会受到粒子的损伤和影响。

“在载人登月之前,我们的探测可对月球上辐射的危害进行评估,将为月球开发和载人登月作铺垫。”张珅毅说。

德国基尔大学物理实验与应用研究所项目总师温牧说:“这次任务非常令人兴奋,在月球背面着陆是世界第一次。为未来人类登月做准备,这是非常棒的想法。”

他解释说,科学家将那些非常微小的粒子称为辐射,它们来自太阳或者银河系之外,当它们撞击月球时,会与其他粒子作用产生中子。“我们的仪器是世界上第一个在月球表面探测这种粒子的仪器。”

“如果宇航员去月球,会面临很多危险,比如火箭升空、在月球降落、生存都会面临危险。即便这些危险都克服了,当宇航员返回地球后,月球上对他们造成的辐射却还留在他们的身体里,我们必须把这些辐射搞明白。”温牧说。

20世纪60年代至70年代,美苏频繁发射月球探测器,在实现载人登月后,人类结束了第一次探月高峰。而到了90年代,人类在探测活动中发现月球上可能有水存在,重新引发了月球探测的热潮。

科学家认为在月球两极地区的陨石坑中从不见阳光的地带可能存在水冰。但是月亮上到底有多少水?嫦娥四号着陆的艾特肯盆地里有没有水呢?

张珅毅说:“中子的测量是推断嫦娥四号着陆区是否含有水资源的一个很重要的指标。”

此外,科学家还将通过这台仪器测量着陆区月壤中氧化铁含量,还将对日地间太阳风暴粒子加速机制进行研究。

“在月表进行中子与辐射剂量测量为国际首次,我们将获得宝贵的数据资源。”张珅毅说。

中科院国家空间科学中心研究员、中性原子探测仪中方首席专家张爱兵说,月球没有大气和全球磁场,太阳风离子直接打到月表后,部分会被月表反射并变成中性原子,同时太阳风离子打在月表也会将月表物质成分溅射出来形成中性原子。因此中性原子的探测对于研究太阳风与月表的微观相互作用、月表溅射在月球逃逸层形成中的作用都有重要的意义。

张爱兵说,嫦娥四号月球车在月表测量中性原子为国际首次。随着月球车的移动,可以探测在月表不同地形地貌情况下,太阳风与月表相互作用的不同结果。

“有科学家认为太阳风氢离子还可能与月表中的氧相结合而形成水,这也是我们想要研究的内容之一。”张爱兵说。

他说,中国也在研制自己的中性原子探测仪,将用于中国自主的火星探测。

瑞典航天局太阳系统科学部部长科勒说,人类从未在月球背面的表面做过任何探测。“这是中国的巨大成就,我们非常高兴能成为这次任务的一部分。”

“我们的探测对于理解太阳风撞击月面后发生了什么很重要。太阳风撞击月面后产生四散的粒子,这些粒子在月球表面形成了稀薄的、类似大气一样的环境,但是我们对于这个环境了解得非常少。这一探测对于增进人类对太阳系的了解非常重要。”科勒说。

他说:“有一种理论认为,月球上的水是由于太阳风与月球表面的风化层相互作用而产生的,这是瑞典和中国科学家想通过探测解答的问题。”(记者喻菲 全晓书 胡喆)

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