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玉兔二号新发现!月球背面发现粘稠月壤,与美国登月所见截然不同

2022-01-22  Loading69
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根据中国科学家在《科学机器人》(Science Robotics)杂志上发表的一项新研究[1],我国的玉兔二号月球车经过三年的探索,取得了一项新的重要发现——月球背面的月壤要比月球正面更粘稠,这与当年美国阿波罗载人登月在月球上看到的景象截然不同。

相对于地球而言,月球有正反面的原因在于它的独特自转和公转。月球不是没有自转,它只是自转速度比较慢,绕轴转一圈需要长达27.3天。但巧合的是,月球绕着地球公转一圈所需的时间也刚好是27.3天。

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这种特殊的运动状态,让月球的一面永远躲着地球,我们在地球上就是看不到,那一面被称为月球背面。我们平时看到的都是月球正面,这一面永远正对地球,所以我们无论在什么时候看满月,都会看到月面上相同的黑色斑块,也就是我们俗称的“蟾蜍和玉兔”。

在我国嫦娥四号去月球背面之前,人类已经发射了探测器登陆月球,并且还有宇航员踏上了月球表面,但此前的登陆地点都在月球正面。月球还有另一面,一直背对着地球,人类以及探测器此前从未造访过月球背面。

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通过绕月飞行探测器发回的照片,人类看到了完全陌生的月球。月球正面存在大块的黑暗区域,那是由熔融的玄武岩岩浆凝固之后形成的“月海”。而在月球背面,很少存在月海,取而代之的是密集的陨石坑。

2019年,我国的嫦娥四号历史性地登陆了月球背面,玉兔二号随后第一次驶到月球背面的土地上。原本设计寿命仅3个月,现在3年过去了,玉兔二号还在月球背面上超期探测,三年累计行驶超过1公里。

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玉兔二号在月球背面长年累月地行驶,让科学家能够确定月球背面地形的稳定性以及月壤的“土质”。玉兔二号在行驶过程中,出现了不同程度的轻微打滑,这表明着陆点地形相对平坦,但局部存在缓坡。

2013年,我国曾把玉兔号送到月球正面,这辆月球车在月面上运行了将近3年的时间。与玉兔号相比,结构相似的玉兔二号轮子上沾了很多大块的月壤,表明月球背面的土壤要更加粘稠。

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当年,阿波罗15、16、17号都带了月球车去月球正面,宇航员驾驶月球车在月面上前进,那里的月壤并没有像月球背面那样容易黏在轮胎上。根据玉兔二号经历的情况来看,月球背面的土壤特性类似于地球上的干砂和砂质壤土,比阿波罗任务中的月壤具有更高的承载强度。

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科学家认为,造成这种现象的原因可能与月球两侧的地质活动时间长短有关。根据我国嫦娥五号此前带回的月球正面样品,科学家发现月球正面在20亿年前还有火山活动,而月球背面早就停止了火山活动。

月球没有大气和磁场,太阳风和太空岩石都会直接轰击月球表面。经过漫长时间的物理风化作用,月表上的岩石逐渐破碎,被越磨越细,最终形成了遍布月球表面的月壤。

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在大量陨石的撞击下,月壤不但变得越来越细,而且陨石撞击产生的巨大热量还会熔化月壤颗粒,让它们结合成尺寸更大、形状不规则的土块。由于月球背面更古老,经过空间风化的时间更久,所以那里的月壤显得更粘稠。

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月球背面是一个充满未知的世界,人类对于那里的探索才刚刚开始。玉兔二号的这项新发现,不仅能告诉我们有关月球的演化史,而且还助于未来设计新的月球探测车,以减少月壤的干扰。玉兔二号在月球背面的探测任务还没有结束,期待这辆月球车还能给我们带来更多意想不到的新发现。

参考文献

[1] L. DING, R. ZHOU, Y. YUAN, et al. A 2-year locomotive exploration and scientific investigation of the lunar farside by the Yutu-2 rover, Science Robotics, 2022, DOI: 10.1126/scirobotics.abj6660.

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