月球兩極解密 月球兩極有冰雪嗎

月球兩極有冰雪嗎(月球兩極解密)
日報采訪人員湯芳
1月10日,玉兔二號結束“午休”,被成功喚醒,繼續在月球背面進行巡視探測 。
此前,玉兔二號月球車為了減少自身工作產生的熱量,選擇時機進入“午休”模式,只讓部分子系統工作,而移動子系統停止工作 。

近日,嫦娥四號正式登陸月球背面,軟著陸于月球背面南極-艾肯盆地的馮卡門撞擊坑 。月球背面那么大,嫦娥四號為什么會“定居”在月球南極?人類對月球兩極了解多少?
北京大學地球與空科學學院郭迪軍博士告訴科技日報采訪人員,月球兩極可能含有水冰,這是了解月球兩極最重要的意義 。嫦娥四號軟著陸區域位于月球最古老的南極艾肯盆地,這是了解月球早期演化的重要線索 。同時,月球南極大致位于月球三個地體的交界處,這是了解月球構造框架的關鍵 。
“與月球其他地方相比,人類對月球兩極的了解還非常缺乏,尤其是在光學特性方面,沒有樣本數據 。”郭迪軍介紹,與地球兩極相比,月球兩極的永久陰影區溫度更低,沒有冰川和海洋,沒有生命,沒有磁場,表面除了水冰以外主要是硅酸鹽礦物 。
地球兩極的冰雪覆蓋
月球兩極有冰嗎?

郭迪軍說,科學界到目前為止已經發現了月球兩極存在水冰的一些證據,并形成了初步認識 。
月球兩極存在水冰的假說是由美國加州理工學院教授沃森等人于1961年首次提出的 。后來在阿波羅探月采集的月球樣本中也檢測到了水冰的信號,但一般認為是地球大氣中的水汽污染造成的 。2009年,美國發射LCROSS高速撞擊月球永久陰影區,探測撞擊形成的濺射物質中是否存在水冰,只觀測到可能存在羥基的證據 。其他探測水存在的直接和間接證據一直存在爭議,比如雷達和中子譜儀數據 。
“月球兩個層面的永久陰影區為水冰的穩定存在提供了必要條件 ?!惫宪娬f,由于月球的自轉軸幾乎與太陽光的方向垂直,月球兩極緊密分布的撞擊坑使得海拔起伏很大 。因此,月球兩極存在著永遠無法被陽光直接照射到的區域,這些區域被稱為永久陰影區 。最新數據顯示,它們在南北極的面積分別約為16055km2和12866km2 。這里氣溫極低,最低溫度可達-250攝氏度 。
然而,關于水冰的形式和含量仍有較大爭議 。不同遙感數據之間以及同一數據的解釋仍然存在矛盾,沒有達成共識 。
“如果月球上有水,或者更廣義的水,即羥基,可能有幾種來源:彗星水、太陽風注入的水、火山爆發時脫氣產生的巖漿水等 ?!惫宪娬f,月球兩極是否有水的確認還需要進一步的探測,特別是永久陰影區的著陸探測 。
月桿適合建筑 。
月球基地?

“在月球兩極建立月球基地的一個主要原因是永久陰影區可能有水 。如果能確定水的存在,兩極將是建立月球基地的首選 ?!惫宪娬f 。
2018年1月,媒體報道美國宇航局在月球北極附近發現一個熔巖洞穴,或成為月球基地的理想地點 。
郭迪軍說,熔巖洞表面有數十米厚的月球地殼,提供了抵御撞擊事件和宇宙射線輻射的天然防護殼,可以保護基地和內部工作人員的安全 。另一方面,熔巖洞的特殊結構使其內部可以保持較窄的溫度波動范圍,其溫度條件比月球表面更適合建立月球基地 。
然而,月球基地的建立需要大量的尖端技術,尤其是兩極的極端溫度環境,需要更加嚴謹的工程技術和創造性的設計 。
在登月之前,人類主要依靠遙感探測和模型模擬來了解月球兩極 。人類登陸月球兩極后,可以實地測量空之間的月球表面和環境的物理化學性質 。此外,他們可以從兩極收集樣本 。
郭迪軍認為,兩極探測的主要困難包括光照條件差,光學探測困難;兩極溫度低,對著陸器和巡視器要求高;地形復雜,起伏大,測控要求高 。
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