近日,印度空間研究組織(ISRO)官方網(wǎng)站發(fā)布了關(guān)于“月船3號”的最新消息,他們正在努力嘗試與著陸器和月球車取得聯(lián)系。不久前,因處于“月夜”期間,“月船3號”進(jìn)入休眠狀態(tài)。目前,科學(xué)家們正在等待“月船3號”被喚醒,按計劃繼續(xù)探測月球“南極附近”是否存在“水冰”。
自8月底成功在月球著陸之后,“月船3號”攜帶的探月車?yán)?ldquo;激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀(LIBS)已在其著陸地區(qū)的表面發(fā)現(xiàn)了硫等多種元素成分。
作為深空探測戰(zhàn)線上的“老兵”,來自月球的消息始終牽動中國科學(xué)院院士歐陽自遠(yuǎn)的心。歐陽自遠(yuǎn)在密切關(guān)注“月船3號”的各類信息時發(fā)現(xiàn),目前人們對“月船3號”的報道可能存在兩大誤解。
“一是對其著陸地點描述不準(zhǔn)確,二是對‘水冰’資源存在過高期待。”日前,歐陽自遠(yuǎn)在接受《中國科學(xué)報》采訪時指出:“這兩大誤解需要得到澄清。”
著陸月球“南極”?錯!
搭載著軌道器、著陸器和漫游車的“月船3號”于7月23日發(fā)射升空,并在8月23日著陸在月球表面。
歐陽自遠(yuǎn)注意到,在其著陸的短短一個多星期的時間里,國際上不少媒體和自媒體的各類報道不停更改“月船3號”著陸地點與南極的關(guān)系。
一開始稱“月船3號”成功著陸“月球南極”,甚至夸大其詞地稱“印度成為人類歷史上首個搶登月球南極的國家”。幾天后,各類報道又將“月船3號”陸續(xù)改為“月球南極極區(qū)”“南極極區(qū)附近”。
歐陽自遠(yuǎn)在一張“嫦娥一號”拍攝并經(jīng)綜合研制的《中國首次月球探測工程測繪的全月球影像圖》的底部邊界上,用黑色標(biāo)注出“月船3號”的著陸點位置。
歐陽自遠(yuǎn)對照《中國首次月球探測工程影像圖》講解月船3號著陸點(李子鋒攝)
他解釋道:“由于月球的自轉(zhuǎn)軸與黃道面法線的夾角只有1.5度,幾乎近于垂直黃道面,,我們通常參照地球的情況,把月球上緯度88.5到90度的區(qū)域稱為月球的南極極區(qū)與北極極區(qū)。”
45億年前,地球曾經(jīng)遭受到一顆火星大小的天體的撞擊,撞擊產(chǎn)生的大量碎塊逐漸聚集起來形成了月球,而地球被撞擊后的自轉(zhuǎn)軸傾斜了23.5度,正是這一傾角的存在讓地球上出現(xiàn)了氣候的四季變化。根據(jù)氣候的特點,科學(xué)家將與23.5度互為余角、南半球與北半球緯度為66.5度以南或者以北的地區(qū)定義為南極圈與北極圈,也就是地球南半球的南極極區(qū)與北半球的北極極區(qū),氣候帶屬于南寒帶與北寒帶。
和地球一樣,月球也有自轉(zhuǎn)。不過,月球自轉(zhuǎn)軸傾角只有1.5度,比“歪”著轉(zhuǎn)的地球要“正”得多。“雖然月球上沒有四季變化,我們也約定俗成地按照地球上與自轉(zhuǎn)軸傾角互余的維度來規(guī)定月球的極區(qū)。”歐陽自遠(yuǎn)說。
因此,“月船3號”并沒有在月球南極著陸,也不存在“人類歷史上首次登陸月球南極”。
根據(jù)測算,“月船3號”的著陸點與月球南極極區(qū)的最短距離還有619公里,距離極區(qū)還很遠(yuǎn)。
因此,歐陽自遠(yuǎn)表示:“錯了!‘月船3號’著陸地點不在月球南極、不在月球南極的極區(qū),也不是‘南極極區(qū)附近’。”他認(rèn)為,客觀真實地說,應(yīng)該為“月船3號”著陸在月球南半球的南緯69.37度、東經(jīng)32.35度的位置。
“水冰”開發(fā)當(dāng)今還不現(xiàn)實
對“月船3號”著陸點的關(guān)注再度引發(fā)人們對月球“水冰”開發(fā)的熱情。對此,歐陽自遠(yuǎn)潑了一盆“冷水”。
“從地形上看,月球南極區(qū)附近分布了許多小天體撞擊砸出來的撞擊坑,在撞擊坑的底部存在著陽光照射不到的永久陰影區(qū),這些地區(qū)的確可能存在水冰。”歐陽自遠(yuǎn)說。
早在2009年,美國在月球撞擊坑觀測和傳感衛(wèi)星(LCROSS)任務(wù)中先發(fā)射一枚火箭撞擊到永久陰影區(qū)中,隨后一艘跟蹤火箭的航天器搭載了4臺光譜儀,穿過塵埃羽流對其進(jìn)行采樣分析。“這次任務(wù)確認(rèn)月球南極撞擊坑底部永久陰影區(qū)內(nèi)真實存在水冰。”歐陽自遠(yuǎn)說。
隨后,越來越多的探測結(jié)果為月球南極撞擊坑底部永久陰影區(qū)內(nèi)存在水冰提供有力證據(jù),引發(fā)了人們對長期在月球上生存的憧憬。
“大家就很容易想到,如果在月球上建立基地,水冰可以直接解決用水的問題,電解水可以生成氧氣和氫氣,有了氧氣和水的供應(yīng),人就可以在月球上長時間生存。”歐陽自遠(yuǎn)說。
然而,和“豐滿”的理想相反,“骨感”的現(xiàn)實卻是,如何才能把這些水冰提取出來為人所用?
在歐陽自遠(yuǎn)看來,實現(xiàn)這一目標(biāo)仍仍然面臨極大的困難,需要付出極大代價。“永久陰影區(qū)內(nèi)溫度在零下220度,比地球上最低的溫度還要低得多,挖掘水冰的機(jī)器下到永久陰影區(qū)都凍僵了,不能運(yùn)行。”他告訴《中國科學(xué)報》,“利用這些水冰是不現(xiàn)實的。”
為此,歐陽自遠(yuǎn)提出一個更加容易實現(xiàn)的設(shè)想。“人們可以攜帶少部分水到月球上,通過電解水釋放出氧氣和氫氣,氫氣儲存起來與月球土壤中的鈦鐵礦發(fā)生還原反應(yīng),又生成水。”他表示,“循環(huán)使用這些資源就可以維持氧氣的持續(xù)供給。”
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