虹灣,遠在38萬公裡外月球上的這一偏僻之地,如今舉國關註。虹灣,一個充滿詩意的名字,承載著九份民宿中華民族的探月夢想。
  11月26日,國防科工局對外宣佈:嫦租辦公室娥三號將首次在月球軟著陸,首選著陸區就是虹灣。
  作為中國探月“第一站”,虹灣究竟是一個什麼樣的地方?它為什麼能成為中國探月工固態硬碟程的首選著陸區……記者連線航天科技專家,為您揭開虹灣的神秘面紗。
  月海不是海設計裝潢,虹灣並非灣
  望文生義,虹灣是一澎湖民宿個“海灣”。
  中國探月工程總設計師吳偉仁介紹,17世紀早期科學家將月球上大面積暗色區域命名為月海,明亮一些的區域稱之為月陸,而月海伸向月陸的部分叫做月灣。
  其實,月海不是海,它不過是月球上由玄武岩組成的低窪平原,由於玄武岩反射率較低,從視覺效果上看似乎像“海洋”。虹灣當然也並非灣,它是一片開闊平坦的地方。儘管如此,月球上海、陸、灣的名稱卻一直沿用至今。
  虹灣位於月球北緯43度、西經31度左右,南北長約100公里、東西長約300公里。轉動月球儀,我們眼前的虹灣被一個巨大而側傾的字母“C”包圍著,輪廓形似一道彎彎的彩虹。其得名來自於拉丁文“Sinus Iridum”,意即“彩虹之灣”。虹灣西部和北部背倚的月陸區域是巍然聳立的侏羅山脈,而其缺口朝向的是月球第二大“海”——雨海。
  吳偉仁告訴記者,“C”字缺口的兩端,各有一個用科學家名字命名的“海角”——西南的赫拉克萊特海角,東北的拉普拉斯海角。赫拉克萊特海角是為了紀念希腊天文學家、柏拉圖的學生赫拉克利德斯·彭提烏斯。他是第一個提出“地球在轉動”的人。拉普拉斯是法國數學家、天文學家,他用數學方法證明瞭行星的軌道大小隻有周期性變化。
  通過對嫦娥一號、嫦娥二號傳回的數據和圖片,中國的科學家為記者描繪出一幅虹灣地區的“寫真圖”——虹灣內的地形從東南向西北傾斜,最低點在西北部侏羅山內側,深度超過3000米。虹灣內部總體地形坡度小於兩度,相對比較平坦,上面不規則分佈著一些深淺不一的隕石坑。
  5個預選著陸區,虹灣綜合條件最好
  回眸人類登月曆史,美國和蘇聯曾多次實施月面軟著陸探測活動。他們的著陸區星羅棋佈,但基本上都集中在月球南極的對地面。因為那些區域光照充分,可以保證探測器的能源供應;由於有光照,溫度不會突變,基本保持在零下60攝氏度左右,便於探測器生存、活動。
  那麼,我國選擇著陸區有什麼要求呢?
  嫦娥三號探測器系統首席科學家葉培建表示,我國科學家在選擇登月的著陸區時,主要考慮的是以下4個方面的條件:
  第一是安全性。著陸點要相對開闊平坦,便於“嫦娥”躲開月岩或月坑;第二是科學性。著陸點的地質構造以及月岩、月壤的物質元素要豐富,具有科學探測價值;第三是可測控。選擇落在月球的對地面,並且光照比較充足的區域,便於通訊和測控的連續性;最後是創新性。月球上有些地方其他國家已經去過了,我們要選擇一個其他國家沒有探測過的地方。
  按照原先公佈的計劃,嫦娥三號的預選著陸區有5個,分別是虹灣、酒海、濕海、開普勒和阿裡斯基撞擊坑。那麼,為什麼虹灣會成為首選著陸區。
  “對於著陸區來說,不是這4個條件中有哪個特別突出就最好,而是要均衡兼顧。” 葉培建說:“虹灣地區地質構造複雜,有典型性,具有很高的科學探測價值,綜合其他方面的情況也是5個著陸區中條件最好的,因而成為首選著陸區。”
  “嫦娥”親自為“廣寒宮”選址
  不少人問,“嫦娥”飛赴虹灣,著陸地點在哪兒呢?
  記者首先想到了一張著名的虹灣地區“特寫”照:直徑4米的月坑、直徑3米的月岩清晰可辨,各種地形地貌特征一覽無餘。2010年11月8日,國防科工局公佈了嫦娥二號拍攝的這張局部影像圖。
  這張影像圖會不會給我們傳遞出著陸點的信息呢?我們詢問了中科院院士、中國探月工程高級顧問歐陽自遠。
  “這隻是虹灣地區的一小部分,‘嫦娥’並不一定會降落在這裡。”針對大家關註的著陸點問題,歐陽自遠院士透露:“雖然我國科學家已為‘嫦娥’選擇了多個可能的著陸地,但不到最後一刻,誰也不知道它會落在哪。”
  屆時,“嫦娥”將親自為“廣寒宮”選址。歐陽自遠院士解釋,月球上沒有空氣,飛行器不能像在地球上一樣利用降落傘實現軟著陸,而要依靠自身推進器的反推力。在距離月面100米的高度,嫦娥三號將利用機載相機和計算機對著陸區進行測算,自主選擇飛向最適合的著陸點。而在距離月面4米上空時,探測器關閉推力發動機,以自由落體形式著陸月面。
  背靠虹灣,中國探月之旅將越來越精彩
  虹灣的魅力在哪裡?
  “登陸虹灣,是為了更好地開發和利用月球,也是為了更好地探索和瞭解宇宙。”嫦娥三號應用系統總設計師李春來向我們介紹——
  月球保持著原始狀態,對月球的研究有助於瞭解地球的演化歷史;月面是真空世界,在虹灣建立天文臺可大大提高天文觀測能力;月面直接承受太陽的輻射,沒有全球性偶極磁場,是開展空間物理化學實驗和生命科學實驗的理想場所。
  此外,月球上有豐富的礦物資源,具有廣闊的開發前景。現有科學考察探明,月球上已知礦物有100多種,其中有5種連地球上也沒有。月岩中含有大量的鋁、鎂、鈦、硅、錳等元素,月壤中氧的含量也達到了40%。特別值得一提的是,月壤中還含有地球上少見的氦-3,這是人類未來可長期使用的清潔、高效、安全和廉價的新型核聚變燃料。
  背靠虹灣,中國探月之旅將越來越精彩。李春來高興地告訴記者,此次“嫦娥”將在虹灣完成三大科學任務:月表形貌與地質構造調查、月表物質成分和可利用資源調查、地球等離子體層探測和月基光學天文觀測。
  藍圖徐展,未來可期。中國人從虹灣出發,拉開了利用和開發月球的大幕。
(原標題:虹灣:中國探月“第一站”)
 
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