大家都知道月球是我們夜空里最常見的那個家伙,它總把同一面沖著地球,另一面藏得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí),月球背面到底有啥?其實(shí)從科學(xué)角度看,那地方地形超級復(fù)雜,全是坑坑洼洼的隕石坑和高山,跟正面那些平坦的月海完全不一樣。
月球正面有大片熔巖冷卻形成的平原,占了月球表面17%左右,著陸起來相對容易。但背面地殼大概150公里厚,比正面厚一倍多,高度差能達(dá)到13公里以上。艾特肯盆地直徑2500公里,深度13公里,90%都在背面。
早期蘇聯(lián)月球3號拍的模糊照片和美國阿波羅8號繞月時(shí)瞟了一眼,都顯示背面跟正面不一樣,撞擊痕跡更多,沒那么多月海。科學(xué)家猜這是因?yàn)樵虑蛐纬蓵r(shí),背面殼層厚,熔巖不容易冒出來覆蓋坑洞。
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除了地形,月球背面還有不少挺誘人的資源呢。在那些一直照不到太陽的永久陰影區(qū)里,藏著好多水冰。這些冰能分解成水和氧氣,對以后在月球建基地可太有用啦。
還有氦 - 3,這東西是太陽風(fēng)吹過來的。因?yàn)樵虑虮趁鏇]有地球磁場擋著,所以積累了特別多,估計(jì)得有上百萬噸呢。它能用來搞核聚變,給人類提供上萬年的能源。
人類為了探索月球背面,折騰了60多年,發(fā)射了上百個探測器,可成功著陸的65個探測器全是落在月球正面。這是為啥呢?
一方面是因?yàn)槌毕i定,月球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的時(shí)間一樣長,所以它老是只有一面對著地球。這樣一來,月球背面的信號就傳不過來,得靠中繼衛(wèi)星幫忙中轉(zhuǎn)一下才行。
另一方面,月球背面的地形特別險(xiǎn)峻,探測器著陸的精度得更高,不然就直接砸壞啦。
好多國家都想去月球背面瞧瞧,美國和歐洲還計(jì)劃發(fā)射探測器呢,結(jié)果中國搶先了一步。2019年,咱們用嫦娥四號實(shí)現(xiàn)了人類第一次在月球背面軟著陸。
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嫦娥四號的準(zhǔn)備工作是從2018年開始的。首先呢,在文昌發(fā)射了鵲橋中繼衛(wèi)星,用長征四號丙火箭把它送到了拉格朗日L2點(diǎn)軌道上。這么做是為了保證信號能從地球繞個彎兒傳到月球背面。
接著,從西昌發(fā)射了嫦娥四號,長征三號乙火箭帶著著陸器和玉兔二號巡視器就上天了。到了2019年年初,嫦娥四號落在了艾特肯盆地的卡門坑。這個地方選得可準(zhǔn)啦,因?yàn)榕璧靥貏e大,在這兒能拿到古老的巖石樣本,說不定還能找到冰呢。
嫦娥四號成功登陸后,干了不少事兒。著陸器上裝了光譜儀和相機(jī),能分析土壤里都有啥成分。玉兔二號巡視器跑了上千米,還鉆取了樣本。結(jié)果發(fā)現(xiàn)月壤里氦 - 3的含量挺高,還找到了橄欖石和輝石。這就證明了這個盆地是在40億年前的一次大撞擊中形成的。
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最有意思的還得說是那個生物實(shí)驗(yàn)。嫦娥四號帶了個3公斤重的密封容器,里面裝著棉花、土豆、油菜、擬南芥的種子,還有酵母和果蠅卵,再加上土壤、水和空氣,模擬出了一個小生態(tài)圈。這么做的目的就是想看看這些東西在月球那種低重力、高輻射的環(huán)境里能不能活下去。
嫦娥四號登陸月球后就給里面澆了水。到1月12號的時(shí)候,棉花種子最先發(fā)了芽,油菜和土豆也冒出了頭,果蠅卵也孵化了。可這小生態(tài)圈只維持了9天,因?yàn)榈搅嗽虑蛞雇恚瑴囟冉档搅肆阆?73度,里面的東西全被凍死了。
雖說時(shí)間短,但這也證明了在控制好條件的情況下,植物和昆蟲能在月球上短暫存活,這對研究太空生命支持系統(tǒng)很有啟發(fā)。
這事兒還跟霍金有點(diǎn)關(guān)系呢。霍金老先生說過不少關(guān)于生命在極端環(huán)境里的看法。他可是物理學(xué)界的大腕兒,研究黑洞和宇宙起源的。霍金覺得宇宙大得沒邊兒,肯定有其他形式的生命存在。他還說“說不定外星生命正瞅著咱們呢”。
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他支持多世界詮釋,覺得量子力學(xué)允許生命在各種條件下出現(xiàn)。霍金還投資1億美元找外星信號,強(qiáng)調(diào)地球資源有限,人類得向太空擴(kuò)展求生存。
嫦娥四號的實(shí)驗(yàn)正好呼應(yīng)了霍金的想法。月球環(huán)境極端,輻射強(qiáng),重力低,但種子還是發(fā)芽了。只要水、空氣、溫度控制這些物質(zhì)條件足夠,極端地方也能短暫維持生命。水冰和氦-3這些月球背面資源也對未來火星或更遠(yuǎn)探索有指導(dǎo)意義。
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中國探月沒停,2020年嫦娥五號從正面取樣2公斤回來,分析出月球火山活動到20億年前。嫦娥六號又去背面挖土,6月25日帶回樣本,里面有水冰和礦物。未來嫦娥七號將探南極陰影區(qū),評估水資源。
月球背面揭開的面紗讓我們看到宇宙不那么神秘,但挑戰(zhàn)也多。未來,月球可能成跳板,人類能到更遠(yuǎn)的地方繼續(xù)探索。
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