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NASA出動4艘飛船圍觀嫦娥3號登月

文/Steed

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12月15日,玉兔月球車與嫦娥3號實現互拍。圖為嫦娥3號拍攝的月面上的玉兔月球車。圖片來源:新華網

12月14日,中國的嫦娥3號著陸器成功在月球虹灣著陸區登月。儘管此次探月任務沒有跟美國NASA展開任何形式的合作,但NASA仍在官網上放出了一篇文章,簡述了他們對在月球探測方面取得的種種進展,還一一細數了目前仍在執行任務的4艘繞月衛星將對嫦娥3號登月展開怎樣的觀測。NASA指出,他們「將這次著陸視為一次全新的科研機會,或許能夠增進對月面大氣的研究和觀測。」以下內容就是NASA官網上那篇文章的部分摘譯:

自阿波羅計畫將12人送上月面以來,美國太空總署(NASA)一直致力於月球科學。憑藉「克萊芒蒂娜」(Clementine)和「月球勘探者」(Lunar Prospector)之類的現代探測器,以及最近完成的LCROSS和GRAIL等任務,NASA的科學研究已經幫助繪製出了月面地圖,確定了水冰的存在,還理解了我們這顆衛星不規則的引力場。NASA當前的月球任務,正在幫助NASA更好地理解我們的太陽系,給未來對其他行星天體的探測提供信息,讓我們離未來探測小行星和火星之類的目的地所必需的技術更近一步。

科學家目前正在利用4艘NASA的繞月衛星研究我們的月球。中國的嫦娥3號於12月14日登陸月球,或許會給它們提供一次機會來採集新的數據。美國和國際上的研究者將這次著陸視為一次全新的科研機會,或許能夠增進對月面大氣的研究和觀測。

嫦娥3號登月時,NASA的「月球大氣及塵埃環境探測者」(LADEE)、「月球勘測軌道飛行器」(LRO)和兩個被稱為「加速、重聯、湍流及電動力學月球-太陽交互作用」(ARTEMIS)的探測器,仍在繞月軌道上繼續它們的科學任務。

儘管美國和中國在這些任務之間沒有展開合作,美國的研究者從這次著陸中看到了潛在的科學價值。採集到的這些數據,將向國際科學界公開。

LADEE

LADEE,即「月球大氣及塵埃環境探測者」,配備著專業設備用於測量大氣成分和塵埃顆粒,或許能檢測到嫦娥3號登月時揚起的塵埃及排出的氣體所導致的月球大氣變化。

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NASA的LADEE探測器,將監測嫦娥3號登月是否會對月面極其稀薄的大氣及塵埃環境造成可以檢測的改變。圖片來源:NASA

探測器原本的目標,是要研究月球原始大氣及軌道塵埃環境。利用探測器上攜帶的設備,科學家希望回答長期懸而未決的一個問題:月球上因為陽光照射而被帶上電荷的塵埃,能不能解釋幾次阿波羅任務期間檢測到的、在日出之前就出現在月球地平線上的光芒。

自11月10日降低繞月軌道開啟為期100天的首要任務以來,LADEE一直在收集科學數據。科學團隊已經為極其稀薄的月球外大氣層以及塵埃撞擊,建立了科學數據的基準線。在嫦娥3號著陸之前,LADEE團隊收集的數據已經覆蓋了一個完整的月相週期(29.5天)。

在嫦娥3號著陸前後,LADEE將利用它的中性質譜儀(NMS)展開額外的觀測。根據目前能夠獲得的、對嫦娥3號著陸系統的描述,研究團隊推測著陸推進系統將排出一些氣體產物,如水蒸氣、氮氣、一氧化碳、二氧化碳及氫氣。NMS將監測這些產物的密度。此外,LADEE還將繼續它的基準線觀測,以查看月面軟著陸能否對月球的背景塵埃及氣體環境產生足以檢測的變化。

LRO

2009年6月發射升空的月球勘測軌道飛行器(LRO),已經對月球的外大氣層進行了多項科學研究,並且取得了不少獨一無二的成果。這個探測器還拍回了大量清晰度空前的月面圖像。

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NASA的LRO探測器將對嫦娥3號登月點進行多次高分辨率成像觀測,有望俯拍到正在月面上工作的嫦娥3號及玉兔月球車的畫面。圖片來源:NASA

在嫦娥3號登月的當天,LRO將進行多達8次的空間機動,利用它所攜帶的萊曼阿爾法測繪儀(LAMP)掃瞄著陸點附近的月面區域。這台紫外成像光譜儀將尋找嫦娥3號排出的煙塵。

從12月起,LRO上的相機(LROC)將有能力對著陸地點及月球車拍照,分辨率高達每像素大約2米。隨著月球的自轉將嫦娥3號的著陸地點帶到LRO的軌道平面以下,LROC每月都將有機會進行這樣的拍照觀測。反覆的成像觀測,將細緻地測量著陸造成的地表變化,以及玉兔月球車在月面上的運動。

LROC拍攝的照片能夠分辨出嫦娥3號降落引擎導致的地表變化,就如同它對過去的月面著陸器進行的同類觀測一樣。第一次嘗試拍攝時,光照條件不會太理想,因為著陸地點的太陽高度太低,但在接下來的幾個月裡,光照條件會有所改善。嫦娥3號著陸導致的月面大氣及地表的改變,將為LRO提供一個全新的科研機會,來仔細觀察月面上氣體的輸運,以及局部擾動對月面浮土的影響。

LRO不只傳回了未來載人及無人探測器所需的全部資訊,還顯示出月球要比科學家之前所想像的更加複雜、也更有活力。LRO將繼續向地球發回月球的數據,直到2014年10月。此外,它的任務還有可能再延期2年。

ARTEMIS

ARTEMIS衛星將協助LADEE解釋它對嫦娥3號登月所做的測量。

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NASA的THEMIS任務示意圖。圖中的5顆衛星,後來有2顆被NASA重新啟用,在繞月軌道上探測月球與太陽風的相互作用。它們也將對嫦娥3號登月展開觀測。圖片來源:NASA

NASA的ARTEMIS任務由兩顆衛星構成,自2010年以來就在繞月軌道上運行。它們原本是NASA的另一項任務THEMIS的探測器,那項任務一共動用了5顆衛星。ARTEMIS任務讓NASA重新啟用了其中兩顆在軌衛星,以延續它們的科學使命。

第一顆ARTEMIS衛星(P1)於12月14日從距離月面不到200千米的地方飛掠。按照當前的計畫,這顆衛星將尋找與嫦娥3號登月有關的等離子體煙塵及磁場跡象。第二顆衛星(P2)將觀察原始的太陽風等離子體及磁場狀況。這些都是確定月面塵埃為何會揚起所必需的信息。

目前ARTEMIS的研究著眼於測量月球表面的靜電荷、月球在超音速太陽風中拖出的等離子體尾跡,以及月球與太陽風的相互作用。

 

轉載自果殼網

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果殼網

果殼傳媒是一家致力於面向公眾倡導科技理念、傳播科技內容的企業。2010年11月,公司推出果殼網(Guokr.com) 。在創始人兼CEO姬十三帶領的專業團隊努力下,果殼傳媒已成為中國領先的科技傳媒機構,還致力於為企業量身打造面向公眾的科技品牌傳播方案。

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