研究人员建议在月球上安装光纤网络 帮助进一步了解月震

研究人员建议在月球上安装光纤网络帮助进一步了解月震一组研究人员提议在月球上建立一个光纤地震网络，以便于研究月球的地震活动。这一构想是未来几年可能为地球的天然卫星带来雄心勃勃的基础设施项目的几个构想之一。几十年前，阿波罗宇航员在月球表面放置的地震仪探测到了相当大的活动。最近的数据分析表明，月球上经常发生中度到严重的浅层地震。由于卫星的重力较低，这些地震可能会持续数小时，即使是轻微的震动也可能造成严重的山体滑坡，使未来的探测工作变得更加复杂。光纤地震网络提案旨在利用新的传感器阵列，大幅提高我们记录和绘制月球地震活动图的能力。虽然科学家们并不完全清楚月震发生的原因，但有一种理论认为，月震是月球内核冷却导致月球缩小过程的一部分。光纤网络可以更清楚地显示月核的大小和性质。分布式声学传感（DAS）工艺能以相对经济有效的方式提供适当的传感器功能。光纤折射率微小波动产生的瑞利散射可支持沿数十公里电缆进行实时、连续测量。这将为研究人员提供清晰的地震波观测结果。为了降低成本，DAS网络可以搭上其他月球基础设施项目的顺风车，例如美国国家航空航天局（NASA）提出的在月球暗面的陨石坑中安装射电望远镜的计划。然而，安装DAS电缆是一项巨大的工程挑战。研究人员建议，自动漫游车或阿耳特弥斯号宇航员都可以完成这项任务。美国国家航空航天局（NASA）的阿特米斯3号（Artemis3）任务计划于2026年9月之前完成，其目标是自阿波罗任务以来首次将人类送至月球表面。最近多个国家的登月任务都面临着挑战。奥德修斯号着陆器是自1972年阿波罗17号以来第一个在月球表面着陆的美国飞行器，但由于着陆位置不佳而耗尽了动力。日本也经历了一次尴尬的着陆，但成为第五个将物体完好无损地降落在月球上的国家。尽管挑战重重，但未来任务的成功将为重要的永久性基础设施奠定基础。这些计划包括中国、美国和俄罗斯的核反应堆，以及利用激光将部分地表融化成铺设好的道路和着陆台等建议。这将防止航天器和漫游车掀起尘土。展望未来，NASA还希望在月球表面3D打印房屋。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422838.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1422838.htm

月球勘测轨道器：NASA执行阿尔忒弥斯号月球任务的秘密武器

月球勘测轨道器：NASA执行阿尔忒弥斯号月球任务的秘密武器为准备2024年美国国家航空航天局（NASA）的阿特米斯二号（ArtemisII）任务，宇航员们利用月球勘测轨道器（LRO）的数据接受了广泛的培训。这项已有14年历史的任务旨在支持载人航天飞行，现已成为训练宇航员识别月球地标和地质特征的宝贵工具。LRO的综合绘图能力超过了任何行星体，有助于确定潜在的着陆地点。2024年，当宇航员跟随美国国家航空航天局的阿耳特弥斯二号（ArtemisII）任务踏上环月之旅时，他们将带着美国国家航空航天局最重要的机器人任务之一收集的月球地标知识前往我们最近的宇宙邻居。美国国家航空航天局（NASA）的月球勘测轨道器（LRO）于2009年发射升空，在其14年的运行过程中，已经传回了大量科学数据，但这并不是它所能提供的全部益处。它的名字中就有"侦察"二字，因此从设计之初就考虑到要帮助载人航天飞行，这也就不足为奇了。艺术家绘制的阿耳特弥斯号宇航员从月球着陆器踏上月球表面的插图。图片来源：美国国家航空航天局利用LRO数据培训宇航员在宇航员准备自1972年以来首次重返月球之际，他们已经接受了如何识别地标、发现地质特征以及帮助标记未来着陆感兴趣区域的培训，所有这些都是利用LRO收集的数据进行的。培训内容包括利用LRO数据制作科学可视化图像，以突出显示他们将从轨道上看到的地物。据位于马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的凯尔西-杨（KelseyYoung）介绍，这一功能从一开始就被纳入了LRO任务的工作中。杨说："这次任务最初的资金和仪器的选择不仅是为了实现科学任务局的目标，也是为了实现载人航天计划的目标。这些仪器之所以被选中，部分原因是它们既能用于科学，也能用于探索。"利用月球轨道激光测高仪（LOLA）的月球勘测轨道器（LRO）数据创建的月球南极图像，该仪器测量着陆点斜坡和月球表面粗糙度，并已开始生成高分辨率的月球三维地图。资料来源：美国国家航空航天局/科学可视化工作室LRO在月球探测中的意义为此，被选中参加下一次月球之旅的四名宇航员参加了为期一周的课堂课程，学习如何从轨道上识别月球地标。课堂上展示了来自LRO的数据，这些数据为宇航员所学的课程提供了直观教具。作为课程的结点，宇航员们的任务是从精选的轨道图像中识别可能着陆的感兴趣区域。这种训练不仅对阿耳特弥斯二号，而且对作为阿耳特弥斯计划一部分的所有后续月球之旅都至关重要。正如戈达德科学可视化工作室的厄尼-赖特（ErnieWright）所指出的，LRO为我们提供了太阳系中任何行星体形状的最佳全球地图。这其中包括地球，因为地球上的海洋和极地冰层覆盖阻碍了对其下岩石表面进行类似的高分辨率测绘。美国宇航局月球勘测轨道器的艺术家效果图。资料来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心赖特说："有了月球，我们就可以在全球范围内做所有这些事情，发射LRO的原因之一就是要找到一个有趣的地方来派遣宇航员。"人类洞察力与机器人数据戈达德行星科学团队的研究科学家雅各布-理查德森（JacobRichardson）也参与了为阿耳特弥斯二号宇航员制定的培训计划。理查德森说，在为阿耳特弥斯二号宇航员准备的课堂课程中，他们几乎没有一个小时不在使用来自LRO的数据和图像。他说："我们所做的事情之一就是向他们展示他们将从轨道上看到的科学上有趣的特征。这样，当宇航员明年飞越月球时，他们就能知道自己可能会看到什么，这些特征相互之间的位置关系，以及如何寻找在未来任务中登陆月球表面的宇航员可能感兴趣的特征。"他指出，在后来的阿波罗任务中，我们对月球表面特征的了解受到了当时技术的限制。当我们通过阿波罗登月时，我们取得了令人难以置信的成功，尤其是对于早期的太空时代任务而言。但我们是在对月球表面实际情况了解非常有限的情况下完成任务的。即使是阿波罗16号，我们也认为他们是在熔岩流上着陆，但事实并非如此。LRO收集了14年多的图像和数据，确保返回月球的宇航员为成功完成探索和发现任务做好充分准备，这也是NASA正在进行的探索地球近邻任务的一部分。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1381033.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1381033.htm

人工智能算法“照亮”月球永久阴影区 将助力阿尔忒弥斯计划确定登月点

人工智能算法“照亮”月球永久阴影区将助力阿尔忒弥斯计划确定登月点以瑞士苏黎世理工大学为首的一个国际研究小组利用人工智能算法观察到月球上的永久阴影区。该人工智能有望“照亮”永久的阴影区，尤其是那些尽管旋转但自然阳光仍无法到达的区域。这项近期刊载于《地球物理研究快报》上的研究也包含在美国国家航空航天局（NASA）“阿尔忒弥斯1号”任务计划中，有助于为其将来的登月计划确定着陆点。据澳大利亚《科学警报》杂志报道，认为月球有“暗”面是一种常见的误解。因为月球有自转，所以月球也是有昼夜的，只不过月球只有一面面向地球，地球上的观测者看不到其“暗”面。然而，也有部分区域永远不会接收到任何光照：在高纬度地区和月球极地地区，有些深坑和凹坑有“高墙”保护陨石坑底部不受强烈太阳辐射的影响。研究人员认为，月球上这些神秘的坑洞中可能存在许多未被发现的东西，比如“水”。在NASA月球勘测轨道飞行器（LRO）的帮助下，研究人员设法分析了陨石坑内部。输入一种名为HORUS的机器学习算法，可以清理LRO数据中的噪音，并揭示潜伏在月球阴影中的物体。该团队利用HORUS对阿尔忒弥斯计划勘探区中44个直径超过40米的永久阴影区域进行了成像。研究人员表示，目前阿尔忒弥斯任务宇航服在寒冷的陨石坑阴影区中使用时间仅为2小时，新研究将帮助规划探索月球永久阴影区的路线，让宇航员和机器人最大限度利用时间。研究人员还指出，月球南极地区之所以如此引人入胜，是因为月球的轴向倾斜，太阳在其地平线附近徘徊，撞击坑下沉的地面永远看不到阳光，永远处于阴影中。因此，这些阴影区域甚至比冥王星表面还冷，温度从-170℃到-240℃摄氏度不等，接近绝对零度。领导这项研究的苏黎世理工大学的瓦伦丁·比克尔说：“没有证据表明，在阴影区表面有纯净的冰，这意味着冰一定是与月球土壤混合在一起的，或者存在于月球表面之下。”到目前为止，该小组已经调查了6个以上的潜在阿尔忒弥斯计划登月着陆点。这项研究的结果可能会对未来的任务产生直接影响。在宇航员于2023年春天登月之前，这项机器人任务将收集和分析来自月球阴暗南极的第一批土壤样本。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1311017.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1311017.htm

VIPER漫游车的新桅杆增强了其探索和研究月球南极的能力

VIPER漫游车的新桅杆增强了其探索和研究月球南极的能力美国国家航空航天局（NASA）的极地漫游车（VIPER）设计完成后的艺术概念图。VIPER将近距离观察月球南极冰和其他资源的位置和浓度，使我们距离NASA在月球上长期存在的终极目标又近了一大步--这使得最终探索火星和更远的地方成为可能。图片来源：NASA/丹尼尔-拉特VIPER的桅杆和安装在桅杆上的一整套仪器看起来就像漫游车的"脖子"和"脑袋"。桅杆上的仪器旨在帮助漫游车驾驶员团队和实时科学家在漫游车绕过危险的陨石坑斜坡、巨石和有通信中断风险的地方时发送指令和接收数据。该团队将利用这些仪器和四个科学有效载荷对月球南极进行探测。在大约100天的任务中，VIPER试图更好地了解月球上水和其他资源的起源，以及NASA计划作为Artemis行动的一部分将宇航员送往的极端环境。在休斯顿美国宇航局约翰逊航天中心的一间无尘室里，一组工程师将桅杆吊装到美国宇航局VIPER机器人月球车的顶部。图片来源：NASA/HelenAraseVargasVIPER的桅杆顶端高出轮缘约8英尺（2.5米），配备了一对立体导航相机、一对大功率LED头灯以及一个低增益和高增益天线，用于向地球上的深空网络（DSN）天线发送数据和接收数据。立体导航照相机--漫游车的"眼睛"安装在桅杆的一部分，可以转动，使团队可以将其左右摇动400度，上下倾斜75度。VIPER团队将利用导航相机拍摄漫游车周围的全景和图像，以探测和进一步研究地表特征，如直径小至4英寸（10厘米）的岩石和陨石坑，也就是一支铅笔的长度，拍摄距离最远可达50英尺（15米）。由于导航相机安装在高处，当月球车探索月球南极周围的科学兴趣区域时，VIPER团队可以获得近似人类的视角。美国国家航空航天局（NASA）的VIPER机器人月球车的桅杆在休斯敦NASA约翰逊航天中心的无尘室中安装完毕后，矗立得比以往任何时候都要高。图片来源：NASA/JoshValcarcel由于月球上光照和黑暗的极端条件，VIPER将成为第一辆配备前灯的行星漫游车。车头灯将发出狭长的远距离光束--就像汽车的远光灯一样，以帮助团队揭示隐藏在阴影中的障碍物或有趣的地形特征。车灯安装在漫游车的两个导航摄像头旁边，采用了漫游车导航团队认为在月球上具有挑战性的照明条件下能提供最佳能见度的蓝色发光二极管阵列。为了在地球和月球之间24万英里（38.4万公里）的距离上传输大量数据，VIPER配备了一个万向球形精确定位高增益天线，它将沿着一个非常集中的窄波束发送信息。它的低增益天线也能发送数据，但使用的是数据速率低得多的无线电波。即使在行驶过程中，天线也能保持正确方向，这一点具有至关重要的作用：没有它，漫游车在月球上行驶时就无法接收指令，也无法将任何数据传回地球供科学家实现任务目标。所有数据随后将从DSN传输到位于加利福尼亚硅谷NASA埃姆斯研究中心的多任务运行和控制中心，漫游车的运行就在该中心。在安装到漫游车上之前，工程师对桅杆进行了各种测试。其中包括在热真空室中进行一段时间的测试，以验证桅杆周围的白色涂层是否能达到预期的隔热效果。在休斯顿美国宇航局约翰逊航天中心的无尘室中完成桅杆集成后，团队还成功地对其部件进行了检查，并首次使用其天线通过漫游车发送数据。VIPER是月球发现和探索计划的一部分，由位于华盛顿的NASA总部的NASA科学任务局行星科学部管理。作为美国宇航局商业月球有效载荷服务计划的一部分，VIPER将搭载Astrobotic公司的格里芬月球着陆器，通过SpaceX公司的猎鹰重型火箭发射到月球。它将到达月球南极附近的MonsMouton。编译自/22:18:00scitechdaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427297.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1427297.htm

嫦娥5号发回的新样本揭示了月球的历史和构成

嫦娥5号发回的新样本揭示了月球的历史和构成中国科学院国家天文台（NAOC）的一组科学家在李春来教授的指导下，最近在《自然通讯》上发表了他们的成果。为了确定嫦娥5号返回的月球土壤样本的矿物成分，该研究同时使用了光谱和X射线衍射（XRD）分析技术。李教授说："我们分析的近侧月球土壤样本原来主要是辉石。这让我们感到惊讶，因为早期基于遥感的研究表明橄榄石的丰度很高--这是玄武岩类别中另一种常见的火山矿物组合。"嫦娥五号样品揭示的晚期火星玄武岩矿物学的新光谱解释。资料来源：NAOC基于阿波罗和月球任务的研究表明，活跃的火山活动在43亿至31亿年前塑造了月海，其中大部分活动发生在36亿至38亿年前。月海是指由古代大型小行星撞击月球远端引发的火山活动所形成的黑暗玄武岩平原的术语。这些早期的调查依赖于像美国宇航局的月球矿物学绘图仪这样的月球轨道器和地球上的望远镜所收集的信息。尽管我们可以远程推断出很多关于月球的矿物成分，但在地球上有实际的月球土壤样本在我们的实验室里进行分析，为更彻底和精确的成分分析提供了可能性。李和他的团队首先使用光谱技术分析了他们的三个土壤样品。样品的整体光谱形状基本上是一致的。他们继续部署XRD，这表明样品是由辉石、易变辉石、斜长石、镁橄榄石、铁橄榄石、钛铁矿、石英、磷灰石和玻璃状材料组成。XRD结果显示，这些样品主要由辉石组成，而不是像早期研究表明的橄榄石。初步工作已经确定，嫦娥5号返回的土壤样品基本上是由一种以前从未被采样的月球玄武岩组成的。与以前任务中收集的火星样本相比，根据电子微探针分析，CE-5样本中辉石的主体成分相对富含铁和钙。为了分析这些样品，研究人员测量了在暴露于精确校准的X射线和可见光发射时吸收和反射的光的波长。每个样品所反射的东西根据X轴上的波长和Y轴上的强度被映射出来，生成一个光谱指纹。这三个样品之间有如此惊人的相似性，这向我们表明，我们观察到的富含铁的辉石在其他近旁火星上是相似的。这大大增强了我们对我们月球近侧矿物学的理解。李和他的团队的研究紧随其他最近的发展，这些发展吸引了月球科学家以及整个天文学界，包括今年早些时候也由嫦娥5号返回的样本产生的消息，表明月球上可能有地下困冰的形式的水。"对于月球地质学家来说，这些是令人兴奋的新进展，"李说。"作为未来任务的一部分，带回的更多样本将继续促进我们对月球表面的了解，并对空间探索有潜在的重大影响，因为科学界找到了利用月球矿物学的方法，可能还有水。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333823.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333823.htm

科学家们错了：微小晶体揭示月球比之前认为的要古老数百万年

科学家们错了：微小晶体揭示月球比之前认为的要古老数百万年西北大学的科学家参与了对宇航员在阿波罗17号任务中采集的月球样本的分析。通过分析1972年阿波罗17号任务中收集的月球微小晶体，科学家们修正了月球的估计年龄。以前认为月球的年龄为44.25亿年，新的分析表明月球的年龄约为44.6亿年，比以前的估计年龄大4000万年。在菲尔德博物馆和格拉斯哥大学研究人员的领导下，西北大学的原子探测断层扫描设备使这项研究成为可能，它"确定"了样本中最古老晶体的年龄。通过揭示这些隐藏在月球尘埃中的锆石晶体的年龄，研究人员得以拼凑出月球形成的时间表。这项研究最近发表在《地球化学展望通讯》（GeochemicalPerspectivesLetters）杂志上。太空研究的技术演变西北大学的迪特尔-伊斯海姆（DieterIsheim）是这项研究的合著者之一，他说："这项研究证明了自1972年最后一次载人月球任务返回地球以来，我们取得了巨大的技术进步。这些样本是在半个世纪前被带到地球的，但直到今天我们才拥有必要的工具来进行必要水平的微观分析，包括原子探针层析成像"。显微镜下的月球锆石晶粒。资料来源：JennikaGreer通过逐原子分析，研究人员能够计算出锆石晶体中有多少原子发生了放射性衰变。当一个原子发生衰变时，它会脱落质子和中子，转化成不同的元素。例如，铀会衰变成铅。由于科学家已经确定了这一过程需要多长时间，因此他们可以通过观察铀原子和铅原子的比例来评估样本的年龄。该研究的资深作者、菲尔德博物馆的菲利普-赫克（PhilippHeck）说："放射性测年的原理有点像沙漏。在沙漏中，沙子从一个玻璃球流到另一个玻璃球，时间的流逝通过沙子在较低玻璃球中的积累来表示。辐射测年的原理与此类似，通过计算母原子的数量和它们转化成的子原子的数量。由于转化率是已知的，因此可以计算出时间的流逝。"Isheim是西北大学麦考密克工程学院材料科学与工程系的研究副教授，同时也是西北大学原子探针断层扫描中心(NUCAPT)的负责人。麦考密克材料科学与工程荣誉教授、NUCAPT创始主任大卫-塞德曼（DavidSeidman）也是这项研究的合著者。赫克是菲尔德博物馆罗伯特-普利兹克陨石和极地研究馆馆长、内高尼互动研究中心高级主任和芝加哥大学教授。格拉斯哥大学研究副教授JennikaGreer是这项研究的第一作者。研究开始时，她还是赫克实验室的博士生。主要作者詹妮卡-格里尔正在使用原子探测器。图片来源：西北大学迪特尔-伊斯海姆（DieterIsheim）月球的形成年代40多亿年前，当太阳系还很年轻，地球还在成长的时候，一个火星大小的巨大天体撞上了地球。巨大的块体脱离地球形成了月球，撞击的能量熔化了最终成为月球表面的岩石。赫克说："当月球表面像那样熔化时，锆石晶体就无法形成和存活。因此，月球表面的任何晶体一定是在月球岩浆海洋冷却后形成的。否则，它们就会被融化，其化学特征也会被抹去。"由于晶体一定是在岩浆海洋冷却后形成的，因此确定锆石晶体的年龄将揭示月球的最小可能年龄。但是，为了确定月球的最大可能年龄，研究人员求助于西北大学的原子探测层析成像仪器。格里尔说："在原子探针层析成像中，我们首先使用聚焦离子束显微镜将一块月球样本削成非常锋利的尖端，就像一个非常漂亮的削铅笔器。然后，我们使用紫外线激光将原子从尖端表面蒸发出来。原子通过质谱仪，它们移动的速度告诉我们它们有多重，进而告诉我们它们是由什么构成的。"在确定了样本中的材料并进行了辐射测定之后，研究人员得出结论，最古老的晶体大约有44.6亿年的历史。这意味着月球至少有这么古老。赫克说，了解月球形成的时间非常重要，因为"月球是我们行星系统中的重要伙伴。它稳定了地球的自转轴。它是一天有24小时的原因。它是我们拥有潮汐的原因。没有月球，地球上的生命将面目全非。这是我们想要更好地了解的自然系统的一部分，而我们的研究为整个画面提供了一块小小的拼图"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1401761.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1401761.htm