為什么月船3號(hào)降落在月球南極附近?為什么其他人也想去那里?
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1996年美國(guó)宇航局的克萊門蒂號(hào)飛船拍攝的月球南極圖像。(圖片來(lái)源:uux.cn/美國(guó)宇航局/JPL/美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局)
(神秘的號(hào)降地球uux.cn)據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)(羅伯特·李):周三(8月23日),印度的落月蘇州包夜學(xué)生妹(電話微信199-7144=9724)一二線城市外圍模特伴游預(yù)約、空姐、模特、留學(xué)生、熟女、白領(lǐng)、老師、優(yōu)質(zhì)資源Chandrayaan-3任務(wù)成功降落在月球南極附近。印度空間研究組織(IRSO)的球南任務(wù)創(chuàng)造了歷史,不僅因?yàn)樗?jiàn)證了印度成為繼蘇聯(lián)、極附近美國(guó)和中國(guó)之后第四個(gè)成功登陸月球的人也國(guó)家,還因?yàn)樗加《仁窍肴サ谝粋€(gè)登陸月球南極的國(guó)家。
著陸器的那里到達(dá)在ISRO的推特賬戶上被標(biāo)記為來(lái)自月球表面的月船3號(hào)的文字:“我到達(dá)了我的目的地,你也是月船!'
但是號(hào)降,IRSO的落月任務(wù),已經(jīng)部署了一個(gè)機(jī)器人漫游車開(kāi)始探索月球南極,球南并不是極附近唯一的目標(biāo)。
大約在2025年,人也作為Artemis 3任務(wù)的想去一部分,美國(guó)宇航局計(jì)劃讓人類50年來(lái)首次踏上月球。這一旅程也將包括第一位女性和有色人種。蘇州包夜學(xué)生妹(電話微信199-7144=9724)一二線城市外圍模特伴游預(yù)約、空姐、模特、留學(xué)生、熟女、白領(lǐng)、老師、優(yōu)質(zhì)資源但即使在此之前,美國(guó)航天局的揮發(fā)物調(diào)查極地探索漫游車(VIPER)預(yù)計(jì)將在2024年進(jìn)行為期100天的任務(wù),探索南極。
中國(guó),隨著其蓬勃發(fā)展的航天工業(yè),不會(huì)被排除在這次月球南極行動(dòng)之外。該國(guó)航天局計(jì)劃在2026年發(fā)射嫦娥7號(hào)和一輛新的月球車。
那么,為什么對(duì)月球南極的興趣越來(lái)越濃呢?諷刺的是,這主要是因?yàn)橐恍┖芸岬臇|西。
科學(xué)家們之所以對(duì)月球南極作為著陸點(diǎn)感興趣,主要是因?yàn)樗麄冎涝摰貐^(qū)以冰的形式存在水。當(dāng)然,正如我們所知,水對(duì)生命來(lái)說(shuō)是必不可少的,但它還有其他用途。例如,它可以作為設(shè)備的冷卻劑,甚至提供火箭燃料。后者可能對(duì)將來(lái)某一天從月球發(fā)射到火星的任務(wù)特別有用。
這意味著,隨著太空機(jī)構(gòu)開(kāi)始考慮太空的可持續(xù)性以及載人太空任務(wù)的下一個(gè)時(shí)代,在月球上就地收集水用于飲用、冷卻機(jī)器,甚至分解成氫氣和氧氣以提供可呼吸的空氣或燃料的能力具有巨大的價(jià)值。
此外,月球上的水具有純粹的科學(xué)價(jià)值。它可以用來(lái)記錄月球上的地質(zhì)活動(dòng),如月球火山,甚至可以充當(dāng)小行星撞擊跟蹤器。
雖然在月球表面已經(jīng)探測(cè)到了水,但大多數(shù)水冰信號(hào)來(lái)自兩極。

LRO號(hào)在月球南極拍攝的月球表面照片(圖片來(lái)源:uux.cn/美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心/科學(xué)可視化工作室)
在月球南極,只有高聳的山峰被太陽(yáng)照亮。這是因?yàn)橛捎谠铝恋膬A斜,太陽(yáng)總是位于地平線周圍。更多的低洼地區(qū)被永久籠罩在陰影中,字面上稱為永久陰影區(qū)(PSR)。
PSRs中的溫度可降至零下418華氏度(-250攝氏度),這是如此寒冷,比冥王星還冷——但這意味著它也是保持水冰的理想地點(diǎn)。
任何進(jìn)入PSR地區(qū)的水分子都會(huì)立即凍結(jié)。它們被困住也是因?yàn)樘鞖馓洌鼈儫o(wú)法蒸發(fā)。這些水分隨后落到地表,與月球土壤混合在一起。這個(gè)過(guò)程導(dǎo)致了月球南極大面積水土的增長(zhǎng)。

2009年10月9日,美國(guó)宇航局LCROSS任務(wù)的藝術(shù)家插圖,該任務(wù)將兩個(gè)探測(cè)器撞向月球,并揚(yáng)起月球灰塵。(圖片來(lái)源:uux.cn/NASA)
2008年,ISRO的“月船1號(hào)”飛船攜帶美國(guó)宇航局提供的名為“月球礦物測(cè)繪儀”( M3)的科學(xué)儀器進(jìn)入月球軌道,這是首次探測(cè)月球水的一部分。這確定了月球南極環(huán)形山內(nèi)水冰的存在。
次年,在2009年,美國(guó)宇航局的月球勘測(cè)軌道飛行器(LRO)有目的地用月球隕石坑觀測(cè)和傳感衛(wèi)星(LCROSS)在月球南極撞上了一個(gè)黑暗的隕石坑。這產(chǎn)生了LCROSS噴射穿過(guò)的碎片羽流,使其能夠探測(cè)到隱藏在黑暗中的水冰。
然而,有一個(gè)小問(wèn)題,羥基(OH)分子被混淆為水分子(H2O)。這種擔(dān)心在2020年得到緩解,當(dāng)時(shí)美國(guó)宇航局平流層紅外天文望遠(yuǎn)鏡(SOFIA)的數(shù)據(jù)證實(shí)了首次在月球南極明確探測(cè)到水。
基于SOFIA的數(shù)據(jù),科學(xué)家們估計(jì)月球南極每一立方米(剛剛超過(guò)35立方英尺)的月球土壤中可能有多達(dá)12盎司的水。
根據(jù)行星協(xié)會(huì)的說(shuō)法,當(dāng)考慮月船1號(hào)和LRO的數(shù)據(jù)時(shí),月球的兩個(gè)極點(diǎn)擁有超過(guò)6億噸的水冰。這足以填滿大約240,000個(gè)奧林匹克規(guī)格的游泳池。
專家說(shuō),這只是一個(gè)低端估計(jì)。
因此,在月球南極周圍有如此難以置信的寶貴資源,難怪在ISRO的月船3號(hào)任務(wù)本周軟著陸之前,太空機(jī)構(gòu)還沒(méi)有蜂擁而至,在那里進(jìn)行一些太空探測(cè)。
事實(shí)證明,這是有充分理由的。
為什么我們以前沒(méi)有在月球極點(diǎn)著陸過(guò)?
在月球南極附近著陸并不容易,部分原因與最初讓著陸變得如此令人向往有關(guān)。月球南極的陰影有助于保存水冰,這意味著在那里軟著陸很棘手。
大多數(shù)月球車依靠相機(jī)來(lái)引導(dǎo)它們最終接近月球表面,確保避開(kāi)障礙物和危險(xiǎn),如巨石或隕石坑。
即使在月球上光線充足的地區(qū)著陸也是有風(fēng)險(xiǎn)的。一個(gè)足以掀翻航天器的巨石和一個(gè)著陸器之間的偶然相遇將會(huì)導(dǎo)致任務(wù)的災(zāi)難性后果。
因此,在陰暗的月球南極,風(fēng)險(xiǎn)大大增加。
例如,月球南極缺乏像月球赤道那樣的大面積平坦地形,這一事實(shí)也放大了這種風(fēng)險(xiǎn)。眾所周知,月球兩極的地形坑坑洼洼,更有可能是斜坡和巖石。

印度的Chandrayaan-3號(hào)宇宙飛船在降落到月球南極時(shí)拍攝的一系列月球表面圖像。(圖片鳴謝:uux.cn/ISRO)
而且,月球的南極從地球上甚至看不到。
這意味著科學(xué)家們對(duì)它的了解完全來(lái)自像LRO號(hào)這樣繞月球運(yùn)行的航天器,這些航天器收集了關(guān)于該地區(qū)及其地形的精確信息。
任何試圖在南極著陸的月球飛船都必須能夠承受那里令人難以置信的低溫。此外,缺乏陽(yáng)光造成的這些溫度也帶來(lái)了另一個(gè)問(wèn)題:一輛月球車誤入月球南極的許多PSR之一,將與太陽(yáng)失去聯(lián)系,這意味著它不能依靠太陽(yáng)能運(yùn)行,而必須有一個(gè)核動(dòng)力源。
似乎所有這些還不夠,PSR還在地球的視線之外,這意味著在陰影區(qū)域向任務(wù)控制中心傳遞信息至少是一個(gè)挑戰(zhàn)。
未來(lái)的任務(wù)將把月球南極地形的測(cè)繪提高到一個(gè)全新的水平,特別是毒蛇任務(wù),尋找可以被Artemis計(jì)劃的船員開(kāi)采和利用的資源。
此外,環(huán)繞月球的軌道飛行器正在探索地球危險(xiǎn)的極地區(qū)域,尋找合適的著陸區(qū),以限制(如果不能完全消除的話)著陸的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)避免任務(wù)失敗的威脅。
此外,為了描述這些風(fēng)險(xiǎn),至少有一個(gè)航天國(guó)家最近非常清楚地意識(shí)到月球南極可能發(fā)生的動(dòng)蕩。
就在月船3號(hào)著陸的前幾天,俄羅斯計(jì)劃在8月10日發(fā)射的月球25號(hào)47年后,光榮地重返月球表面。但在8月19日,Roscosmos通過(guò)其電報(bào)反饋宣布,它已經(jīng)失去了與該任務(wù)的聯(lián)系。
Luna-25宇宙飛船在著陸準(zhǔn)備期間撞上了月球表面。
如果成功的話,Luna-25將會(huì)在月球南極的土壤中搜尋水冰。“這非常令人失望,”開(kāi)放大學(xué)的行星科學(xué)家西蒙·巴伯告訴《自然》。
“這凸顯了登月并不容易。”