嫦娥六号成功登月 古老的月球背面到底藏了什么秘密?

嫦娥六号成功登月古老的月球背面到底藏了什么秘密?只要一切顺利,嫦娥六号将带着月球样品起飞,六月底就会安全回家。嫦娥二号CCD影像图中的南极-艾肯盆地区域。图片来源:参考文献1那么,为什么嫦娥六号选择阿波罗盆地作为着陆区?阿波罗盆地里有什么值得我们如此大费周章地进行探索?要回答这些问题,我们需要首先搞清楚阿波罗盆地在哪里。阿波罗盆地在哪里?由于月球被地球潮汐锁定,所以月球当前仅有一侧面向地球,其中面向地球一面称为月球正面(Lunarnearside),背向地球一侧称为月球背面(Lunarfarside)。阿波罗盆地就是一个位于月球背面“南极-艾肯盆地”内部的盆地。嫦娥六号发射当天,有媒体在采访中提到的“南极-艾特肯盆地”位于月球背面,是月球已知最大、最古老的撞击盆地,不过其在中国科学院地球化学研究所等单位联合绘制的月球地质图中规范名称是“南极-艾肯盆地”(SouthPole–AitkenBasin),”故本文统一称为“南极-艾肯盆地”。早在2018~2023年的一系列讨论中,嫦娥六号预选着陆区就暂定为南极-艾肯盆地,并进一步细化为阿波罗盆地的南部边缘。月球仪上的阿波罗盆地,手指位置为嫦娥六号预选着陆区附近。月球仪根据中国科学院地球化学研究所等单位联合绘制的1:250万月球地质图制作,直径约1.55米。图片来源:作者拍摄阿波罗盆地就位于南极-艾肯盆地内部的东北部,是一个多环撞击盆地,直径约500km,在嫦娥二号全月影像图中非常醒目。南极-艾肯盆地直径约2500~3000km,由于过于巨大,且形成后经历了漫长的撞击、外来溅射物覆盖等侵蚀作用,其在影像上肉眼较难识别,需要月球高程、地形数据才能识别。月球南极-艾肯盆地、阿波罗盆地、嫦娥六号着陆区、长白山位置关系图,可以见到南极-艾肯盆地并不显眼。图片来源:参考文献5月球背面南极-艾肯盆地假彩色高程图。图片来源:参考文献2嫦娥六号要在阿波罗盆地寻找什么?简要来说,嫦娥六号在阿波罗盆地的主要任务包括:寻找新矿物、寻找月球深部物质、寻找古老矿物、研究苏长岩、寻找名义含水矿物、寻找高压矿物等。1、寻找新矿物和岩石如果一种矿物的构成元素比例,微观结构,至少其一与其他已知矿物都不同,就有机会被认定为新矿物。但是新矿物一般尺寸微小,容易与已知矿物混淆,需要极端的温压条件或特殊的化学条件形成,而不是随处可寻。在嫦娥五号样品中,我们就发现了至少三种新矿物,七种不同的岩石。正如地球上不同地方的岩石、土壤的成分并不一致一样,月壤、月岩也存在不均一性,甚至单次采样返回的不同样品之间也是如此,因此嫦娥六号的登月活动就有极大可能发现更多新的矿物和岩石。2、寻找月球深部物质正如前文提到的,阿波罗盆地是南极-艾肯盆地内部东北侧的撞击盆地,而南极-艾肯盆地是月球已知最大、最古老的撞击盆地。通俗讲,因为阿波罗盆地是个多次撞击形成的“盆中之盆”,所以可能是月壳最薄的位置之一。阿波罗盆地区域高程与月壳厚度。图片来源:参考文献2一些理论认为,形成南极-艾肯盆地的撞击事件可能挖掘出了月幔物质。然而,也有人提出,即使盆地挖掘出了月幔物质,由于在撞击过程中月幔物质可能会经历熔化-冷凝的过程,导致不同化学成分的矿物和岩石被分离开——这个过程被称为熔融分异。熔融分异可能会使识别变得困难,或者在形成之后被更晚期的撞击出现的溅射物混合、掩埋而难以被遥感发现。因此嫦娥六号有可能在阿波罗盆地中发现这些来自月幔的深部物质,对我们理解月球深部结构和月球的起源和演化起到重要作用。3、寻找古老物质根据近期正式出版的1:250万月球地质图,将月球地质年代划分为“三宙六纪”。南极-艾肯盆地形成于月球岩浆洋大部分固结,月球初步形成固体月壳的时代,代表月球艾肯纪的开始。又根据撞击坑统计定年,南极-艾肯盆地一带年龄约42亿年,可能分布有月表最古老的岩石,但这个数值需要实际样品修正。之前嫦娥五号采集的样品包括月球已知最年轻(约20亿年)的岩石之一,嫦娥六号的一个关键任务则是尽量采集古老的月球岩石和可定年的矿物(包括锆石、斜锆石、磷灰石等)。4、揭开苏长岩成因之谜根据近期正式出版的1:250万月球岩石类型分布图,南极-艾肯盆地内部的主要岩石类型为苏长岩。苏长岩在过去美国阿波罗、苏联LUNA、嫦娥五号的月球样品都极少发现,由于苏长岩成因有多解性,既有可能是下月壳、月幔等深部物质,又有可能是大规模岩浆房分异(是指地球内部巨大的岩浆体在冷却过程中,其中的化学成分被分离成不同的层次或部分),还有可能是撞击熔融物分异。采集阿波罗盆地的苏长岩,有助于解决苏长岩成因之谜,从而帮我们研究阿波罗盆地的演化历史。1:250 万月球岩石类型分布图。图片来源:参考文献55、寻找名义含水矿物因为月球被地球潮汐锁定,所以有一面恒定朝向地球(此面一般称为正面),会受到“地球风”影响,相对富氧、富水。而实际上根据遥感光谱研究,月球背面虽然不如正面富氧、富水,但也存在少量富氧、富水区域,甚至发现了赤铁矿等名义含水矿物(指在其化学式中包含水分子,但实际上并不以液态水的形式存在,而是以水合物或羟基等形式存在的矿物),而过去阿波罗样品里曾零星地发现四方纤铁矿、角闪石等名义含水矿物,其成因均不明确。嫦娥六号如果采集到名义含水矿物,或者样品包含特殊的水赋存状态,将是非同寻常的突破。6、寻找高压矿物阿波罗盆地既是撞击盆地,又是深部物质潜在出露区,无论大规模撞击还是月球深部高压,都是形成高压矿物的有利条件。月球表面遭受频繁的撞击作用,有利于指示高压的矿物形成,过去的样品中已发现熔长石、钙硬玉、赛石英、雷锆石等高压矿物,但是在理论上月幔中可能存在的石榴石等高压矿物发现极少,因此这个理论模型需要实际样品修正。嫦娥六号着陆月球模拟图。图片来源:央视新闻、国家航天局除了以上研究任务之外,一些需要借助嫦娥六号的热门研究主题还包括:空间风化特征,月尘电磁学性质,月壤成熟度新指标,原位资源利用方案等。嫦娥六号任务不但是人类首次月球背面采样返回任务,而且嫦娥六号选择南极-艾肯盆地中的阿波罗盆地这一盆中之盆采样,为的就是尽可能采到与过去美国阿波罗系列、苏联LUNA系列、中国嫦娥五号不同的样品,从而帮助我们更全面地研究月球。参考文献[1]刘力维,韩坤英,丁孝忠,等.嫦娥六号探测器预选着陆区区域地质特征及演化分析[J].地学前缘:1-13.https://doi.org/10.13745/j.esf.sf.2023.12.29.[2] 郭弟均,刘建忠,HEADW.James, 等.月球阿波罗盆地区域月壳结构及光谱特征[J].深空探测学报,2018,5(05):488-494.DOI:10.15982/j.issn.2095-7777.2018.05.013.[3]籍进柱,郭弟均,刘建忠,等.1:250万月球全月地质图[J].科学通报:英文版,2022,67(15):1544-1548.[4]JiaZ,ChenJ, KongJ,etal.GeologiccontextofChang'e-6candidate landing regionsand potentialnon-marematerialsinthereturnedsamples[J].Icarus,2024,...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433273.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1433273.htm

相关推荐

封面图片

嫦娥六号成功着陆月球 这次还有“隐藏任务”吗?

嫦娥六号成功着陆月球这次还有“隐藏任务”吗?嫦娥五号模型,嫦娥六号是嫦娥五号的备份星,整体结构相似。图片来源:wikipedia挖完土,就回家嫦娥五号在采集月球表面样本时,也同时有挖取和钻取的操作。嫦娥五号原本在月球上钻孔采样2米的深度,但在钻取到1米深度时,阻力突然增大,再继续钻探,很有可能导致任务失败。为保险起见,科学家最终选择只钻取1米的深度。在接下来的嫦娥六号任务中,我们可以着重关注一下嫦娥六号会在月球上钻多深。除了挖土之外,嫦娥六号还要在月球表面进行一些原位测量(in-situmeasurement)——就是在现场测量的意思。嫦娥六号上搭载了法国的氡气探测仪(DORN)会通过氡气探测月球表面挥发物传输特征,还有欧洲空间局(ESA)的月表负离子探测仪(NILS,瑞典制造)会通过探测负离子,研究等离子体(可能是太阳风或其他来源)在月球表面的反射。早在2019年4月,国家航天局就向全球发布了《嫦娥六号任务国际载荷搭载合作机遇公告》。除了上面两个仪器之外,嫦娥六号还搭载了意大利的激光角反射器,它可以让激光按照原路返回,其他探测器可以通过激光精准测量自身与嫦娥六号之间的距离,从而定位自身。在这之前的5月8日,嫦娥六号还在环月轨道上释放了一颗巴基斯坦的立方卫星。按计划取得月壤之后,嫦娥六号上升器部分会以着陆器为平台起飞。嫦娥六号的任务流程复杂,整体的机械结构也比较复杂,不过因为嫦娥六号是嫦娥五号的备份星,两者整体结构也都比较相似。嫦娥六号结构示意图。图片来源:wikipedia嫦娥六号会以一个整体抵达月球轨道,上升器、着陆器和返回器为一个整体,与轨道器脱离后着陆月球。按计划取得月壤之后,嫦娥六号上升器部分会以着陆器为平台起飞。而后,上升器会携带返回器离开月球,与月球轨道上的轨道器对接。接着上升器会将返回器转移到轨道器内部,并与轨道器脱离,降低整体质量,减小返回难度。在返回地球的途中,接着轨道器会和返回器同行。在轨道器-返回器组合体距离地球约5000千米时,轨道器会和返回器分离,返回器将以“打水漂”的方式返回地球,降落到内蒙古四子王旗着陆场。嫦娥六号是5月3日发射起飞,按照任务流程53天的时间计算,返回器将会在6月25日返回地球。月球背面的秘密和嫦娥五号相比,嫦娥六号采样的地点大不相同。嫦娥六号将会在月背南极-艾特肯盆地的阿波罗环形山边缘采样,它是太阳系中已知最大的盆地,形成于大约39亿年前。国家天文台月球与深空探索重点实验室(KeyLaboratoryofLunarandDeepSpaceExploration)曾在《自然·天文学》(NatureAstronomy)上发表论文介绍选择这里的原因。简单来说,科学家认为,在剧烈撞击过程中,月球深部的物质可能被带到表层。嫦娥六号可能会取到更古老的月球样品,帮助我们了解月球的演化过程。选择这里也能帮我们探究为何月球火山更早停止?以及月球的南北半球究竟有何不同?红色方框为嫦娥六号降落地点。图片来源:Zeng,X.,Liu,D.,Chen,Y.etal.LandingsiteoftheChang’e-6lunarfarsidesamplereturnmissionfromtheApollobasin.NatAstron7,1188–1197(2023).不论月相如何变化,我们在地球上只能看到月球的一面。大多数月球着陆任务都会选择在月球正面着陆,因为这样我们可以在地球上直接和探测器通信。而嫦娥六号的着陆点位于月球背面,所以本次任务还需要一颗中继卫星——鹊桥二号——来转发信号。鹊桥二号于2024年3月20日发射,现在正在月球轨道上运行。除了和嫦娥六号通信外,它自身也携带了一些科学仪器,比如极紫外相机、阵列中性原子成像仪、地月VLBI试验系统等仪器等。图片来源:wikipedia月球是因为潮汐锁定才会只有一面朝向地球的。月球并不是一个质点,地球对月球各个地方的引力是有区别的,这种区别会导致月球内部产生摩擦力,让月球的公转速度和自转速度趋向一致,最终我们只能看到月球的一面。月球正面,由美国月球勘测轨道飞行器绘制。图片来源:wikipedia月球背面,由美国月球勘测轨道飞行器绘制。图片来源:wikipedia实锤美国登月造假?谣言!嫦娥六号登月的过程中,还有一个插曲,那就是“美国登月造假”的谣言又活跃了起来。这个阴谋论可谓是来头已久,上世纪70年代,它在美国就有不少信徒。这次它又活跃起来,起因是5月3日嫦娥六号发射时的央视直播。当时央视总台对发射进行了专题直播报道,邀请众多专家进行科普解读。讲解过程中,专家在回答主持人问题时,偶然没组织好语言,主持人为了直播节目的流畅性很快提出了一个新的问题。对于直播节目再正常不过的情况,却有人抓住专家提到的“阿波罗”、“没找到”两个词,并认定这在内涵“美国登月造假”。且不说这里的阿波罗指的是阿波罗环形山,阿波罗环形山确实是本次任务的着陆地点,它的名字也是为了纪念美国登月的“阿波罗”计划,但是“阿波罗”计划从没以阿波罗环形山为登陆目标点,这里自然不会有“阿波罗”计划的遗址。毕竟,阿波罗环形山位于月球背面,“阿波罗”计划可没在月球背面着陆过。“阿波罗”计划早就经过了各种图像、事实的交叉验证。而且,早在2012年,我国的嫦娥二号回传的图像中,就已经能看到“阿波罗”11号登月的遗迹了。没必要再去为了虚荣心去怀疑“阿波罗”计划的真实性。当然,我相信我们的读者是不会相信这样的谣言的。会有隐藏“拓展任务”吗?抛开谣言,让我们回到嫦娥六号。嫦娥五号任务过程中,因为火箭精度高,嫦娥五号轨道器有200千克燃料没用完,科学家就决定让它前往日地L1点附近展开长期探测。这是嫦娥五号计划外、隐藏的拓展任务。而星际探索专业媒体ThePlanetarySociety就在嫦娥六号的公开图片上发现了一些端倪:嫦娥六号发射前整备照片。图片来源:CAST上图是嫦娥六号发射前的照片,而红圈中是一个着陆器上的小车。原本的计划中,嫦娥六号并没有公布这个小车的存在,我们也找不到关于这个小车的信息。任务团队说不定是想给我们一些惊喜?让我们拭目以待吧。撰文王昱审校不周...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433211.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1433211.htm

封面图片

嫦娥六号完成月球背面采样和起飞

嫦娥六号完成月球背面采样和起飞此前,嫦娥六号顺利完成在月球背面南极-艾特肯盆地的智能快速采样,并按预定形式将珍贵的月球背面样品封装存放在上升器携带的贮存装置中。表取完成后,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。这是中国首次在月球背面独立动态展示国旗。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433465.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1433465.htm

封面图片

嫦娥六号首次在月球背面独立动态展示国旗

嫦娥六号首次在月球背面独立动态展示国旗新华社报道,携带月球样本的嫦娥六号上升器自月球背面起飞,随后成功进入预定环月轨道。表取完成后,嫦娥六号著陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开,这是中国首次在月球背面独立动态展示国旗。嫦娥六号著陆器和上升器组合体前日成功著陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选著陆区,展开持续约2天的月背采样工作,以及月球背面著陆区的现场调查分析,月壤结构分析等科学探测,深化月球成因和演化历史的研究。2024-06-0409:55:01

封面图片

中国嫦娥六号完成月球背面采样和起飞

中国嫦娥六号完成月球背面采样和起飞记者从中国国家航天局获悉,6月4日7时38分,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞,3000N发动机工作约6分钟后,成功将上升器送入预定环月轨道。6月2日至3日,嫦娥六号顺利完成在月球背面南极-艾特肯盆地的智能快速采样,并按预定形式将珍贵的月球背面样品封装存放在上升器携带的贮存装置中。嫦娥六号着陆器携带的欧空局月表负离子分析仪、法国月球氡气探测仪等国际载荷工作正常,开展了相应科学探测任务。——

封面图片

嫦娥六号完成世界首次月球背面采样和起飞

嫦娥六号完成世界首次月球背面采样和起飞从国家航天局获悉,6月4日,携带月球样品的嫦娥六号上升器自月球背面起飞,随后成功进入预定环月轨道。嫦娥六号完成世界首次月球背面采样和起飞。此前,嫦娥六号顺利完成在月球背面南极-艾特肯盆地的智能快速采样,并按预定形式将珍贵的月球背面样品封装存放在上升器携带的贮存装置中。表取完成后,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。这是中国首次在月球背面独立动态展示国旗。(新华社)

封面图片

嫦娥六号成功著陆月球背面并按计划展开采样工作

#两岸国际【Now新闻台】嫦娥六号今早在月球背面成功著陆,并按计划展开样本采集工作。国家航天局表示,嫦娥六号著陆器和上升组合体,于今早6时23分成功著陆在月球背面南极艾特肯盆地预选著陆区,嫦娥六号将按计划,在月球背面展开为期约两天的采样工作,利用钻具和机械臂采集月球表面土壤和岩石样本,这次是人类首次在月背进行采样任务。嫦娥六号探测器于上月初发射入轨,著陆器和上升组合体日前与轨道器和返回器组合体成功实现在轨分离,在鹊桥二号中继星支持下成功在预选区著陆。

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人