月球探測六十年(下):百家爭鳴的國際競技場

出品:科普中國

製作:haibaraemily

監製:中國科學院計算機網絡信息中心

沉寂十幾年後,人類終於在1990年再次瞄準月球。此後的各國的探測器發射不再以量取勝,而是改走少而精的路子,以最大限度的科學探測為目標,各各都是一頂一的厲害。

1990-2000年間人類一共發射了三次月球探測器,都比較成功。

1990年1月24日,日本的第一個月球探測器飛天號發射成功。飛天號在成功飛掠月球、但釋放月球軌道器羽衣號失敗後,通過空氣制動和軌道調整,成功進入月球軌道並最後撞擊月球表面墜毀。這是美蘇之外其他國家的第一次探月嘗試

1994年2月19日,美國克萊門汀號軌道器成功進入月球軌道。這個高能的探測器攜帶了五個科學儀器:紫外/可見光相機(UVVIS)、近紅外CCD相機(VIR)、激光高度計(LIDAR)、高分辨率相機和帶電粒子望遠鏡。這些科學儀器在各個維度上加深了人們對月球的認識。

月球探測六十年(下):百家爭鳴的國際競技場

月球探測六十年(下):百家爭鳴的國際競技場

月球探測六十年(下):百家爭鳴的國際競技場

月球探測六十年(下):百家爭鳴的國際競技場

1998年1月11日,進入月球軌道的美國月球探勘者號軌道器也一樣碩果累累。

月球探測六十年(下):百家爭鳴的國際競技場

月球探測六十年(下):百家爭鳴的國際競技場

月球探測六十年(下):百家爭鳴的國際競技場

月球探測六十年(下):百家爭鳴的國際競技場

也就是說,直到1998年,人類探月四十年後,我們還是無法直接測量月球背面的重力信息。這個問題直到2007年日本的月神1號探測器採用了一顆中繼衛星才得以解決。

再到2011年NASA的GRAIL重力探測器,直接發射了兩顆衛星一前一後編隊飛行,彼此之間再也不用擔心“失聯”,一舉把月球全球重力場測量提高了一個量級。

月球探測六十年(下):百家爭鳴的國際競技場

月球探測六十年(下):百家爭鳴的國際競技場

月神1號探測器還攜帶了激光高度計和地形相機,和之後NASA 2009年發射的月球勘測軌道飛行器(LRO)的激光高度計一同,為人類的月球研究提供了迄今為止最高分辨率的月球地形圖。

月球探測六十年(下):百家爭鳴的國際競技場

2009年6月23日進入月球軌道的NASA月球勘測軌道飛行器(LRO),也是迄今為止幫助人類認識月球的一大殺器,LRO攜帶的高分辨率相機,可以提供局部分辨率優於1米/像素的全月拼接影像。不管是細微的地質特徵,還是曾經的探測器和著陸器殘骸,如今的月球對人類來說,算得上是“纖毫畢現”

月球探測六十年(下):百家爭鳴的國際競技場

21

世紀的深空探測,又有兩個國家加入其中,那就是中國和印度。

2017年11月,中國的首個探月任務嫦娥1號成功進入月球軌道,並完成了包括拍照、激光測高、礦物和光譜成分探測等一系列科學觀測。

2008年11月,印度的首個探月任務月船1號成功進入月球軌道,並重點探測了月球的礦物和光譜成分。

此後的2010年,嫦娥1號的備份機嫦娥2號成功進入月球軌道,並在完成了計劃探測任務之後意外飛掠小行星圖塔蒂斯,成為第一個獲取該小行星高清影像的探測器。

2013年,嫦娥3號成功著陸月球表面,並釋放月球車玉兔號,這是人類繼美國的阿波羅號和蘇聯的月球號任務的37年以來再一次成功完成著陸器和月球車的軟著陸。

月球探測六十年(下):百家爭鳴的國際競技場

而作為嫦娥3號的備份機,嫦娥4號著陸器將於今年(2018年)底發射並計劃著陸於月球背面的南極艾肯盆地,同時釋放一個月球車,這將是人類第一次嘗試著軟陸月球背面。同時,為了解決位於背面的著陸器和月球車與地球基站的通訊難題,將預先發射一顆中繼衛星“鵲橋號”前往地月拉格朗日L2點的環形軌道。

月球探測六十年(下):百家爭鳴的國際競技場

(圖片改編自:吳偉仁等,參見參考文獻3)

新世紀的探月舞臺,將會繼續是各國合作和競爭主戰場之一。作為星辰大海的第一站,人類探索月球的征程,不會停止。

參考文獻:

1.Jolliff, B. L., Gillis, J. J., Haskin, L. A.,Korotev, R. L., & Wieczorek, M. A. (2000). Major lunar crustal terranes:Surface expressions and crust‐mantle origins. Journal of GeophysicalResearch: Planets, 105(E2), 4197-4216.

2.Feldman, W. C., Maurice, S., Binder, A. B.,Barraclough, B. L., Elphic, R. C., & Lawrence, D. J. (1998). Fluxes of fastand epithermal neutrons from Lunar Prospector: Evidence for water ice at thelunar poles. Science, 281(5382), 1496-1500.

3.吳偉仁,王瓊,唐玉華,於國斌,劉繼忠,& 張瑋等.(2017). "嫦娥4號"月球背面軟著陸任務設計. 深空探測學報, 4(2),111-117.

月球探測六十年(下):百家爭鳴的國際競技場


分享到:


相關文章: