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嫦娥出任務 探月球背面

2019-06-15 05:41經濟日報 編譯/易起宇

中國的無人太空探測器「嫦娥四號」完成人類有史以來首次在月球背面著陸的任務。由於月...
中國的無人太空探測器「嫦娥四號」完成人類有史以來首次在月球背面著陸的任務。由於月球的正面和背面在地形與結構等方面有明顯差異,因此各界衷心期盼這次的著陸能在研究月球與地球的歷史和資源探測等方面取得成果。 圖/網路照片
中國的無人太空探測器「嫦娥四號」完成人類有史以來首次在月球背面著陸的任務。由於月球的正面和背面在地形與結構等方面有明顯差異,因此各界衷心期盼這次的著陸能在研究月球與地球的歷史和資源探測等方面取得成果。

今年1月3日,嫦娥四號在靠近月球南極的「馮卡門撞擊坑(Von Kármán crater)」內側著陸,當月球背面的影像回傳到北京控制中心的大螢幕上時,現場一片歡聲雷動。從美國的阿波羅號開始,人類過去發射的太空載具都是在月球正面著陸,因為月球繞地球公轉一周和地球自轉一周的時間一樣,無法從地球直接看到月球背面,加上太空飛行器要在月球背面著陸時,月球本身就會成為障礙,讓太空船無法與地球直接通信,因此著陸月球背面的難度很高。如何將地球的指令電波發送到探測器,以及探測器的數據如何傳回地球,也成為一直難以克服的問題。

中國的無人太空探測器「嫦娥四號」完成人類有史以來首次在月球背面著陸的任務。由於月...
中國的無人太空探測器「嫦娥四號」完成人類有史以來首次在月球背面著陸的任務。由於月球的正面和背面在地形與結構等方面有明顯差異,因此各界衷心期盼這次的著陸能在研究月球與地球的歷史和資源探測等方面取得成果。 圖/網路照片

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不過,中國靠著發射一顆中繼衛星解決了這項長久難題。2018年5月,中國發射的中繼衛星「鵲橋」,從地球角度看剛好位在月球後方,且處在既能看到月球背面,又能看到地球的軌道上。

同時,月球不像地球和火星表面覆蓋一層大氣層,因此飛行器很難著陸,主要是無法靠降落傘減速,所以必須一邊維持引擎噴射一邊減速,才能安全著陸,駕駛員更需要具備精準的操控水準。

既然如此困難,為何科學家們還想在月球背面著陸?這是因為從月球上空的探測發現,月球正面和背面存在明顯差異。

月球正面遍布著從地球看過去像兔子形狀、被稱為「月海」的部分,但在月球背面卻幾乎沒有。月海的主要構成是玄武岩,而月球背面的主要構成則是斜長岩。就目前掌握到的資訊,月球背面的地殼也比正面厚。

根據現在的主流理論,月球和地球大約是在46億年前、由原始地球和一顆火星大小的行星相撞形成的。撞擊後的月球表面布滿岩漿,之後慢慢凝固。但因為凝固得並不均勻,一般認為地殼較厚的背面的年代比正面還要古老。若是能夠調查月球背面,或許就能更弄清楚遙古時代月球和地球的狀況。

除了科學探查之外,科學家也期待在月球背面進行水源調查。月球的南、北極附近,存有被高山遮蔽、太陽光永遠照射不到的地方,科學家期待這些地方存在大量的水。

水是人類推動探索太空和邁向月球的重要資源,因為不但能做為人類未來在建設月球基地等時候的飲用水,也能分解成氧氣和氫氣,做為製造火箭燃料的原料。

據了解,嫦娥四號也計劃和中繼衛星配合,透過電波從月球對宇宙進行觀測。低頻率的電波因為受到覆蓋地球的電離層等影響,很難在進行地面觀測時使用,但在月球背面就不會受到電離層和人工電波的影響,等到未來在月球上架設電波望遠鏡後,或許能利用此望遠鏡,來觀測宇宙誕生之初的奧秘。

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