原標(biāo)題:去月亮上“數(shù)星星”(2)
巡天
月球上看星星“不眨眼”
將為建立月球長(zhǎng)期觀測(cè)天文臺(tái)打基礎(chǔ)
目前各國(guó)進(jìn)行的天文觀測(cè),多為地基觀測(cè)和軌道觀測(cè)。
地基觀測(cè)就是在地球上建立天文臺(tái),在地面通過(guò)各種天文望遠(yuǎn)鏡,針對(duì)可觀測(cè)到的天體進(jìn)行各種圖片數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè);軌道觀測(cè),最著名的就是“哈勃”,哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的主要目標(biāo),就是建立一個(gè)能長(zhǎng)期在太空中進(jìn)行觀測(cè)的軌道天文臺(tái)。
哈勃等空間望遠(yuǎn)鏡因?yàn)樘幱诘厍虼髿鈱又?,所以不?huì)受到大氣層的擾動(dòng),但是由于沒(méi)有固定的地方,容易受到太空碎片的影響。
月基天文望遠(yuǎn)鏡,相當(dāng)于人類把“天文臺(tái)”架到了月球上,這比軌道觀測(cè)又進(jìn)了一步。
比如,在地面看星星,有時(shí)候星星會(huì)閃爍,這是因?yàn)榇髿鈱拥臄_動(dòng),而且觀測(cè)時(shí)間不長(zhǎng)。
在月球表面進(jìn)行天文觀測(cè),可以完全避開(kāi)大氣影響,獲得極高精度的觀測(cè)數(shù)據(jù)。同時(shí),月球大約27天(地球日)才自轉(zhuǎn)一周,所以可對(duì)一個(gè)目標(biāo)開(kāi)展長(zhǎng)達(dá)300多小時(shí)的持續(xù)跟蹤,在月球觀測(cè)天空,觀測(cè)星星,研究星系、恒星的活動(dòng),然后把數(shù)據(jù)傳回地球。
月球是一個(gè)非常穩(wěn)定的平臺(tái),登月探測(cè)表明,月震產(chǎn)生的月面移動(dòng)約十億分之一米。這樣的穩(wěn)定性對(duì)于觀測(cè)極為有利,因?yàn)榭梢?jiàn)光光學(xué)望遠(yuǎn)鏡“聯(lián)網(wǎng)”兩個(gè)基元望遠(yuǎn)鏡之間的距離精度要在零點(diǎn)幾光波波長(zhǎng)之內(nèi),即大約一千萬(wàn)分之一米。
月球上引力場(chǎng)的微弱,減輕了儀器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和制造的困難,而且對(duì)儀器的操作和控制也變得更為容易。
專家稱,這次攜帶天文月基望遠(yuǎn)鏡,更多是試驗(yàn)性質(zhì),看設(shè)備能否運(yùn)行正常,如果這次試驗(yàn)可行,以后會(huì)在月球上安裝更大的望遠(yuǎn)鏡,即在月球上建立天文臺(tái)。
觀地
觀測(cè)地球“站得高看得遠(yuǎn)”
了解地日關(guān)系;觀測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球影響
等離子體層是地球磁場(chǎng)跟太陽(yáng)風(fēng)相互作用的近地空間環(huán)境,在地球軌道上用衛(wèi)星觀測(cè)地球等離子體層,只是從赤道附近過(guò)境,只能看到局部,看不到全貌,因?yàn)榈厍虻牡入x子體層不是赤道周圍的一點(diǎn)點(diǎn),是很大的一個(gè)區(qū)域。
美國(guó)宇航局2000年利用橢圓軌道的IMAGE衛(wèi)星的極紫外成像儀,從上往下對(duì)地球等離子體層進(jìn)行成像,第一次獲得了地球等離子體層在赤道面上的全球分布及其在太陽(yáng)擾動(dòng)期間的變化。這種探測(cè)只有當(dāng)衛(wèi)星處在遠(yuǎn)地點(diǎn)附近時(shí),才能拍攝地球等離子體層的整個(gè)圖像。
嫦娥三號(hào)月面軟著陸后,離地球38萬(wàn)公里,能夠看到地球等離子層的全貌,是長(zhǎng)期地、全面地、整體地看,長(zhǎng)時(shí)間地跟蹤觀測(cè)可以從整體上探測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)、地磁擾動(dòng)對(duì)地球空間等離子體層的影響,關(guān)鍵是可以觀測(cè)到動(dòng)態(tài)和變化。
通過(guò)對(duì)地球周圍的等離子體層產(chǎn)生的輻射進(jìn)行全方位、長(zhǎng)期的觀測(cè)研究,獲取地球等離子體層三維圖像,有助于了解太陽(yáng)和地球的相互關(guān)系,能提高我國(guó)空間環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)能力。
還有觀點(diǎn)認(rèn)為,地球上一些自然災(zāi)害與地球等離子體層有關(guān),這也是有可能的,因?yàn)榈厍蛏虾芏嘧匀滑F(xiàn)象都跟太陽(yáng)活動(dòng)有關(guān),所以相關(guān)的研究也具有科學(xué)意義。
測(cè)月
玉兔邊走邊“切”看月球
將在國(guó)際上首次建立綜合性觀測(cè)剖面
巡視器,也就是從探測(cè)器中釋放出來(lái)的“玉兔號(hào)”,它的腹部安裝了一個(gè)測(cè)月雷達(dá)。它在月面行走的時(shí)候。
通過(guò)測(cè)月雷達(dá),一個(gè)特定區(qū)域月壤底下有沒(méi)有石頭,地質(zhì)構(gòu)造如何,都可以了解。
測(cè)月雷達(dá)可以測(cè)月球地底下30米深土壤層的結(jié)構(gòu)和100米深的次表層結(jié)構(gòu),這個(gè)是國(guó)外沒(méi)有做過(guò)的。
月球車上還裝了測(cè)月球土壤成分和測(cè)土壤各種礦物組成的儀器,儀器的全部探測(cè)數(shù)據(jù)可以直接發(fā)回地球。此前有人打比方,玉兔號(hào)身上的測(cè)月雷達(dá),相當(dāng)于一邊走一邊把地下切開(kāi)一刀看看里面,看看這個(gè)月球土壤有哪幾層,土壤里有沒(méi)有大石塊或是其他什么結(jié)構(gòu)。
因?yàn)橛裢锰?hào)是區(qū)域性探測(cè),所以測(cè)月雷達(dá)有助于了解區(qū)域性的典型月壤和地質(zhì)構(gòu)造,同時(shí)測(cè)月雷達(dá)還可以測(cè)地下100米深次表層的結(jié)構(gòu)。
通過(guò)搭載的測(cè)月雷達(dá),并集合其他載荷探測(cè)的成果,可以在國(guó)際上首次建立集形貌、成分、結(jié)構(gòu)于一體的綜合性觀測(cè)剖面,建立起月球區(qū)域綜合演化動(dòng)力學(xué)模型。
嫦娥三號(hào)”探月五大創(chuàng)新點(diǎn)