从好奇号,到毅力号、祝融号、嫦娥玉兔……人类行星际探索,正在进行中!
“毅力号”和“祝融号”是过去十年中部署发射的第五和第六辆行星漫游车。
在这张图像中,水星呈现出美丽的新月形,这是信使号太空船从水星南半球上空掠过时拍摄到的。在左边,一条分界线,划分出星球的昼与夜。右部是阳光照射的一边,使水星和黑暗的太空区分开。(图片来源:美国宇航局/约翰霍普金斯大学应用物理实验室/华盛顿卡内基研究所)
伊拉克利斯·吉安纳基斯,阿伯丁大学地球科学讲师。
在发射七个月后,在2021年2月18日,美国“毅力号”漫游车成功地登陆火星。这次登陆,是2020火星任务的一部分,全世界数百万人观看直播,引发了全球对太空探索的新兴趣。随后不久,中国的“天问一号”也完成它的火星任务,任务使用的装备包括:一艘星际飞船、着陆器、和“祝融号”火星车。
“毅力号”和“祝融号”是过去十年中部署发射的第五和第六辆行星漫游车。第一辆,是美国的“好奇号”,于2012年登陆火星。接着,是中国的三次“嫦娥”登月任务。
2019年,“嫦娥四号”着陆器及其“玉兔二号”探测车,是第一次降落在月球永久背向地球一面的人造物体。这是行星际探索的一个重要里程碑。可以说,它与1968年的阿波罗8号任务同等重要,因为这是人类首次看到月球背面的状况。
“玉兔二号”月球车,使用探地雷达(GPR)的捕获数据,为了分析这些数据,科学家们研发了一种工具,可以比以前更好地,探测月球表面下的深处地层。该工具还能让我们了解月球的形成演化过程。
月球背面,不仅因其有趣的地质构造而有很高的研究价值,而且这隐蔽的一面完全不受人类活动产生的电磁干扰影响,是未来考虑建造射电望远镜的理想场所。
探地雷达
自21世纪初以来,轨道飞行器雷达已被用于行星际科学,但最近中国和美国探测车任务,是第一次在行星实地现场使用探地雷达。这种创新的雷达,成为未来行星际任务的科学有效载荷的一部分,用于绘制着陆场地地表下的地形图,并能揭示地表下正在发生的状况。
探地雷达还能关注行星土壤类型及其地下层,检索它们的重要信息。这些信息可以揭示该星球某个区域的地质演化过程,甚至能帮助我们评估其地质结构稳定性,为未来建设行星基地和研究站做好准备。
“毅力号”和“祝融号”目前正在进行火星探测工作,第一批探地雷达图像,预计将于2022年发布。但第一批获得的现场探地雷达数据,是来自中国的“嫦娥”三号、四号和五号月球任务,用于考查月球背面的地表结构,并提供有关该地区地质演化的宝贵信息。
不过,尽管探地雷达有很多优点,但它的一个主要缺点,是无法检测出边界平滑渐变的层。这意味着,从一层到另一层的逐渐变化不能被发现,会给人一种错误的印象,即地表下层由均质块体组成。而实际上,可能是一个更加复杂的结构,代表着完全不同的地质历史。
我们的团队开发了一种新方法,能够利用隐藏的巨石的雷达信号特征,探测这些地层。这一新开发的工具,已被用于处理“嫦娥四号”的“玉兔二号”月球车获取的探地雷达数据,该月球车停泊在月球背面南极艾特肯盆地中部的冯·卡门撞击坑。
艾特肯盆地是已知月球上最大、最古老、最深的陨石坑,据信是由流星体撞击形成的,流星体撞击穿透了月球地壳,并从顶部地幔(其正下方的内层)抬升了物质。我们的探测工具在月球地表的33英尺(10米)处发现了一个以前看不见的层状结构,之前被认为是一个同质块。
利用该方法,我们可以更精确地估算月壤表层深度;同时,可确定月壤地基的稳定性和强度,以便未来建立月球基地和研究站。
这一新发现的复杂层状结构还表明,小陨石坑更为重要,在陨石撞击沉积的物质,以及月球陨石坑的整体演化,这些方面的贡献可能比以前认为的要大得多。
这意味着,我们将对这个地球卫星的复杂地质历史有更连贯的了解,并使我们能够更准确地预测月球地表下的情况。
BY: Iraklis Giannakis
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选文:天文志愿文章组-
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参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自:
https://www.space.com/a-new-era-of-planetary-exploration-what-we-discovered-on-the-far-side-of-the-moon
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