月球两极有冰雪吗(月球两极解密)

35小吃技术网 推荐阅读 2022年09月28日20时24分25秒 252 0

月球两极有冰雪吗(月球两极解密)

日报记者汤芳

1月10日,玉兔二号结束“午休”,被成功唤醒,继续在月球背面进行巡视探测。

此前,玉兔二号月球车为了减少自身工作产生的热量,选择时机进入“午休”模式,只让部分子系统工作,而移动子系统停止工作。

近日,嫦娥四号正式登陆月球背面,软着陆于月球背面南极-艾肯盆地的冯卡门撞击坑。月球背面那么大,嫦娥四号为什么会“定居”在月球南极?人类对月球两极了解多少?

北京大学地球与空科学学院郭迪军博士告诉科技日报记者,月球两极可能含有水冰,这是了解月球两极最重要的意义。嫦娥四号软着陆区域位于月球最古老的南极艾肯盆地,这是了解月球早期演化的重要线索。同时,月球南极大致位于月球三个地体的交界处,这是了解月球构造框架的关键。

“与月球其他地方相比,人类对月球两极的了解还非常缺乏,尤其是在光学特性方面,没有样本数据。”郭迪军介绍,与地球两极相比,月球两极的永久阴影区温度更低,没有冰川和海洋,没有生命,没有磁场,表面除了水冰以外主要是硅酸盐矿物。

地球两极的冰雪覆盖

月球两极有冰吗?

郭迪军说,科学界到目前为止已经发现了月球两极存在水冰的一些证据,并形成了初步认识。

月球两极存在水冰的假说是由美国加州理工学院教授沃森等人于1961年首次提出的。后来在阿波罗探月采集的月球样本中也检测到了水冰的信号,但一般认为是地球大气中的水汽污染造成的。2009年,美国发射LCROSS高速撞击月球永久阴影区,探测撞击形成的溅射物质中是否存在水冰,只观测到可能存在羟基的证据。其他探测水存在的直接和间接证据一直存在争议,比如雷达和中子谱仪数据。

“月球两个层面的永久阴影区为水冰的稳定存在提供了必要条件。”郭迪军说,由于月球的自转轴几乎与太阳光的方向垂直,月球两极紧密分布的撞击坑使得海拔起伏很大。因此,月球两极存在着永远无法被阳光直接照射到的区域,这些区域被称为永久阴影区。最新数据显示,它们在南北极的面积分别约为16055km2和12866km2。这里气温极低,最低温度可达-250摄氏度。

然而,关于水冰的形式和含量仍有较大争议。不同遥感数据之间以及同一数据的解释仍然存在矛盾,没有达成共识。

月球两极有冰雪吗(月球两极解密)-第1张图片

“如果月球上有水,或者更广义的水,即羟基,可能有几种来源:彗星水、太阳风注入的水、火山爆发时脱气产生的岩浆水等。”郭迪军说,月球两极是否有水的确认还需要进一步的探测,特别是永久阴影区的着陆探测。

月杆适合建筑。

月球基地?

“在月球两极建立月球基地的一个主要原因是永久阴影区可能有水。如果能确定水的存在,两极将是建立月球基地的首选。”郭迪军说。

月球两极有冰雪吗(月球两极解密)-第2张图片

2018年1月,媒体报道美国宇航局在月球北极附近发现一个熔岩洞穴,或成为月球基地的理想地点。

郭迪军说,熔岩洞表面有数十米厚的月球地壳,提供了抵御撞击事件和宇宙射线辐射的天然防护壳,可以保护基地和内部工作人员的安全。另一方面,熔岩洞的特殊结构使其内部可以保持较窄的温度波动范围,其温度条件比月球表面更适合建立月球基地。

然而,月球基地的建立需要大量的尖端技术,尤其是两极的极端温度环境,需要更加严谨的工程技术和创造性的设计。

在登月之前,人类主要依靠遥感探测和模型模拟来了解月球两极。人类登陆月球两极后,可以实地测量空之间的月球表面和环境的物理化学性质。此外,他们可以从两极收集样本。

郭迪军认为,两极探测的主要困难包括光照条件差,光学探测困难;两极温度低,对着陆器和巡视器要求高;地形复杂,起伏大,测控要求高。