嫦娥四號發射:中國登月探測器將嘗試人類首次月球背面軟著陸

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Image caption 「嫦娥四號」探測器有望進行人類歷史上首次月球背面軟著陸。

中國周六(12月8日)凌晨「嫦娥四號」探測器從四川西昌發射,該探測器有望進行人類歷史上首次月球背面軟著陸。

載有「嫦娥四號」的「長征三號乙」運載火箭在周六凌晨2時23分發射升空,中國已宣佈發射成功。

由於同步自轉的原因,月球面對地球永遠是一個面,直到1959年,蘇聯發射「月球3號」探測器,才讓人們遠遠一窺月球背面的場景。

「嫦娥四號」是中國野心勃勃的月球計劃的一部分。由於月球背面沒有來自地球的無線電波干擾,被視為天文觀測的極佳場所。此外,它預計還將對月球背面的礦產和地貌進行勘探。

首次造訪月背

儘管嫦娥四號已發射升空,但它仍需要在地月轉移軌道經過數十天飛行,並進行近月制動等操作後,在明年1月著陸月面。

中國媒體報道稱,「嫦娥四號」將著陸在月球背面南極地區的馮·卡門(Von Kármán)環形山,落月過程地球方向不直接可見,所有與地面通信聯絡都需要靠半年前發射的「鵲橋」中繼衛星完成。

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Image caption 由於月球自轉一周所花時間和繞地球公轉一圈所花時間相同,人們從地球上永遠只能看到月球的一面。(圖為月球背面)

BBC科學事務編輯保羅·林肯(Paul Rincon)解釋道,馮·卡門隕石坑是科學家們很感興趣的地方,因為它位於月球最大最古老的撞擊地貌——南極-艾特肯盆地(South Pole-Aitken basin),這可能是數十億年前一顆巨大的小行星撞擊形成的。

創造艾特肯盆地的強大衝擊力可能已經穿過月殼,直抵月幔層。嫦娥四號的儀器可以對這一說法進行檢測,從而揭開地球唯一天然衛星的早期歷史。

由於月球自轉一周所花時間和繞地球公轉一圈所花時間相同,人們從地球上永遠只能看到月球的一面,這被稱為「潮汐鎖定」。

人們通常稱面對地球的一面為月球正面,而不可見的一面為背面。不過,月球背面也能被太陽照亮。

月球背面看起來和正面很不一樣。它的月殼更厚、更古老,有更多隕石坑。此外,相比遍布月球正面的月海,月背看上去也更加「光滑」(月海並非真正的海洋,而是由熔岩流形成的大面積黑色玄武岩平原)。

實驗目的

在登陸時,「嫦娥四號」的兩個組成部分——著陸器與巡視器將進行分離。

中國媒體報道稱,著陸器攜帶了兩個相機、研究太陽風暴的低頻射電頻譜儀和德國基爾大學研製的月球中子及輻射劑量探測儀。

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Image caption 「嫦娥四號」於周六凌晨從西昌衛星發射中心發射升空。

俗稱月球車的巡視器則帶有全景相機、用於進行月表礦物化學成分探測的紅外成像光譜儀、用於進行月壤厚度和結構探測的測月雷達,以及瑞典空間物理所研製的中性原子探測儀。

保羅·林肯說,「嫦娥四號」預計將為中國向地球運送月球岩石和土壤樣本鋪平道路,它還將對月球背面無線電環境進行勘測,這將為未來月背射電天文望遠鏡的建立打下基礎。

值得一提的是,「嫦娥四號」的著陸器還攜帶了一個3公斤重的小型實驗室「微型生態圈」,內含蠶卵、土豆和擬南芥種子,該實驗由28所中國大學設計。

「我們想研究月球上種子的呼吸作用和光合作用,」該實驗指揮、重慶大學副校長劉漢龍對新華社說。

「微型生態圈」首席設計師謝更新則表示,該實驗的溫度要控制在1到30度之間,並適當控制濕度和營養。「我們將用一根管道將月球表面自然光導入罐內,以讓植物生長。」

勘月野心

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Image caption 2013年,嫦娥三號帶著月球車「玉兔」軟著陸在月球雨海西北部的虹灣地區。

「嫦娥四號」發射是中國「嫦娥」系列探月工程的二期工程之一。

嫦娥工程於2003年啟動,前兩次嫦娥任務(即嫦娥一號、二號)的目標是從繞月軌道進行遠程探測並收集數據,而第三次和第四次則要「登陸作戰」。

「嫦娥四號」探測器的設計基於前身嫦娥三號。2013年,嫦娥三號帶著月球車「玉兔」軟著陸在月球雨海西北部的虹灣地區,成為繼1976年蘇聯探測器「月球24號」後,首個在月球表面軟著陸的探測器。

根據計劃,嫦娥五號和嫦娥六號將攜帶採樣返回裝置,採集月球岩石和土壤並送回地球。

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