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NASA出动4艘飞船围观嫦娥3号登月

12月15日,玉兔月球车与嫦娥3号实现互拍。图为嫦娥3号拍摄的月面上的玉兔月球车。图片来源:新华网

12月14日,我国的嫦娥3号着陆器成功在月球虹湾着陆区登月。尽管此次探月任务没有跟美国NASA展开任何形式的合作,但NASA仍在官网上放出了一篇文章,简述了他们对在月球探测方面取得的种种进展,还一一细数了目前仍在执行任务的4艘绕月卫星将对嫦娥3号登月展开怎样的观测。NASA指出,他们“将这次着陆视为一次全新的科研机会,或许能够增进对月面大气的研究和观测。”以下内容就是NASA官网上那篇文章的部分摘译:

自阿波罗计划将12人送上月面以来,美国航空航天局(NASA)一直致力于月球科学。凭借“克莱芒蒂娜”(Clementine)和“月球勘探者”(Lunar Prospector)之类的现代探测器,以及最近完成的LCROSS和GRAIL等任务,NASA的科学研究已经帮助绘制出了月面地图,确定了水冰的存在,还理解了我们这颗卫星不规则的引力场。NASA当前的月球任务,正在帮助NASA更好地理解我们的太阳系,给未来对其他行星天体的探测提供信息,让我们离未来探测小行星和火星之类的目的地所必需的技术更近一步。

科学家目前正在利用4艘NASA的绕月卫星研究我们的月球。中国的嫦娥3号于12月14日登陆月球,或许会给它们提供一次机会来采集新的数据。美国和国际上的研究者将这次着陆视为一次全新的科研机会,或许能够增进对月面大气的研究和观测。

嫦娥3号登月时,NASA的“月球大气及尘埃环境探测者”(LADEE)、“月球勘测轨道飞行器”(LRO)和两个被称为“加速、重联、湍流及电动力学月球-太阳交互作用”(ARTEMIS)的探测器,仍在绕月轨道上继续它们的科学任务。

尽管美国和中国在这些任务之间没有展开合作,美国的研究者从这次着陆中看到了潜在的科学价值。采集到的这些数据,将向国际科学界公开。

LADEE

LADEE,即“月球大气及尘埃环境探测者”,配备着专业设备用于测量大气成分和尘埃颗粒,或许能检测到嫦娥3号登月时扬起的尘埃及排出的气体所导致的月球大气变化。

NASA的LADEE探测器,将监测嫦娥3号登月是否会对月面极其稀薄的大气及尘埃环境造成可以检测的改变。图片来源:NASA

探测器原本的目标,是要研究月球原始大气及轨道尘埃环境。利用探测器上携带的设备,科学家希望回答长期悬而未决的一个问题:月球上因为阳光照射而被带上电荷的尘埃,能不能解释几次阿波罗任务期间检测到的、在日出之前就出现在月球地平线上的光芒。

自11月10日降低绕月轨道开启为期100天的首要任务以来,LADEE一直在收集科学数据。科学团队已经为极其稀薄的月球外大气层以及尘埃撞击,建立了科学数据的基准线。在嫦娥3号着陆之前,LADEE团队收集的数据已经覆盖了一个完整的月相周期(29.5天)。

在嫦娥3号着陆前后,LADEE将利用它的中性质谱仪(NMS)展开额外的观测。根据目前能够获得的、对嫦娥3号着陆系统的描述,研究团队推测着陆推进系统将排出一些气体产物,如水蒸气、氮气、一氧化碳、二氧化碳及氢气。NMS将监测这些产物的密度。此外,LADEE还将继续它的基准线观测,以查看月面软着陆能否对月球的背景尘埃及气体环境产生足以检测的变化。

LRO

2009年6月发射升空的月球勘测轨道飞行器(LRO),已经对月球的外大气层进行了多项科学研究,并且取得了不少独一无二的成果。这个探测器还拍回了大量清晰度空前的月面图像。

NASA的LRO探测器将对嫦娥3号登月点进行多次高分辨率成像观测,有望俯拍到正在月面上工作的嫦娥3号及玉兔月球车的画面。图片来源:NASA

在嫦娥3号登月的当天,LRO将进行多达8次的空间机动,利用它所携带的莱曼阿尔法测绘仪(LAMP)扫描着陆点附近的月面区域。这台紫外成像光谱仪将寻找嫦娥3号排出的烟尘。

从12月起,LRO上的相机(LROC)将有能力对着陆地点及月球车拍照,分辨率高达每像素大约2米。随着月球的自转将嫦娥3号的着陆地点带到LRO的轨道平面以下,LROC每月都将有机会进行这样的拍照观测。反复的成像观测,将细致地测量着陆造成的地表变化,以及玉兔月球车在月面上的运动。

LROC拍摄的照片能够分辨出嫦娥3号降落引擎导致的地表变化,就如同它对过去的月面着陆器进行的同类观测一样。第一次尝试拍摄时,光照条件不会太理想,因为着陆地点的太阳高度太低,但在接下来的几个月里,光照条件会有所改善。嫦娥3号着陆导致的月面大气及地表的改变,将为LRO提供一个全新的科研机会,来仔细观察月面上气体的输运,以及局地扰动对月面浮土的影响。

LRO不只传回了未来载人及无人探测器所需的全部信息,还揭示出月球要比科学家之前所想象的更加复杂,也更有活力。LRO将继续向地球发回月球的数据,直到2014年10月。此外,它的任务还有可能再延期2年。

ARTEMIS

ARTEMIS卫星将协助LADEE解释它对嫦娥3号登月所做的测量。

NASA的THEMIS任务示意图。图中的5颗卫星,后来有2颗被NASA重新启用,在绕月轨道上探测月球与太阳风的相互作用。它们也将对嫦娥3号登月展开观测。图片来源:NASA

NASA的ARTEMIS任务由两颗卫星构成,自2010年以来就在绕月轨道上运行。它们原本是NASA的另一项任务THEMIS的探测器,那项任务一共动用了5颗卫星。ARTEMIS任务让NASA重新启用了其中两颗在轨卫星,以延续它们的科学使命。

第一颗ARTEMIS卫星(P1)于12月14日从距离月面不到200千米的地方飞掠。按照当前的计划,这颗卫星将寻找与嫦娥3号登月有关的等离子体烟尘及磁场迹象。第二颗卫星(P2)将观察原始的太阳风等离子体及磁场状况。这些都是确定月面尘埃为何会扬起所必需的信息。

目前ARTEMIS的研究着眼于测量月球表面的静电荷、月球在超音速太阳风中拖出的等离子体尾迹,以及月球与太阳风的相互作用。

 

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发布于2013-12-16, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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