月球坑洞奥秘 嫦娥玉兔续航再探

冯.卡门撞击坑。(取自中国科学报

嫦娥四号着陆器(左)与玉兔二号巡视器。(新华社资料照片

嫦娥四号任务搭载沙特相机拍摄的地月合影图。(中新社资料照片)

当地时间25日,英国皇家航空学会2019年度颁奖典礼於伦敦举行,大陆的嫦娥四号任务团队获得本年度全球唯一的团队金奖;此一英国皇家航空学会成立153年来,首度向大陆颁发奖项,由大陆探月工程设计师吴伟仁院士率同嫦娥四号任务团队代表出席领奖

赢得此一殊荣的前夕,适逢中国国家航天局探月与航太工程中心公布完成「双三百」突破捷报──玉兔二号月球车结束月夜休眠期,受光照成功自主唤醒,恢复月面工作,进入第12个月昼工作期。嫦娥四号在月球背面工作时间已突破300天、迈入322天;玉兔二号月球车行驶里程冲破300公尺、达到318.62公尺。

研究艾肯盆地物质

不仅如此,运用「玉兔二号」数据展开的科学研究也大有斩获。由中国科学院遥感与数字地球研究所等多家科研机构组成的团队,于《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)发表论文,揭开嫦娥四号着陆区冯‧卡门撞击坑地形的演化历史,有助于认识此一区域地质演化历史、物质来源。

玉兔二号月球车开工以来,中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室行星遥感团队,与澳门科技大学、中国科学院地质与地球物理所、北京航太飞行控制中心、中国科学院西安光学精密机械研究所等通力合作,利用月球车立体相机近距离取得的高解析度影像,研究着陆区形貌及其形成过程

月球南极的艾肯盆地,为星球上最大、最古老的撞击盆地,演化过程一直备受全球科学家的高度关注。论文第一作者、中国科学院遥感与数字地球研究所邸凯昌研究员表示:「前人研究推测,南极艾肯盆地形成过程中可能挖掘出了月球深部物质,即下月壳甚至上月幔的物质。」

溅射物来自月球深部

嫦娥四号着陆器携带玉兔二号月球车,选在艾肯盆地内的冯‧卡门撞击坑登陆,完成人类探测器首度于月球背面着陆,正为探索此一区域诸多未知的奥秘。论文整体勾勒出冯‧卡门撞击坑地形的演化历史过程,最初充填深部的玄武岩,再先后叠加来自艾德勒、芬森坑的溅射物,以及大量的小撞击坑。

由论文通讯作者、中国科学院地质与地球物理所研究员林杨挺提出的结论:玉兔二号所分析的月壤,基本上与下伏的玄武岩无关,主要是来自芬森坑溅射物,或有少量艾德勒坑溅射物的贡献。

邸凯昌进一步指出,冯‧卡门撞击坑的数值模拟显示,来自芬森坑、艾德勒坑的溅射物,在嫦娥四号着陆点厚度分别约为30、35公尺,「溅射物厚度累计值与着陆点与冯‧卡门坑底玄武岩的高差一致,说明在玄武岩基底之上确实叠加了这两层溅射物。」

邸凯昌并提到,芬森坑、艾德勒坑为月球南极艾肯盆地形成之后,经撞击、挖掘而形成,内部并不具有后期玄武岩的填充,「因此这两个坑内部物质及其溅射物,实际上是月球深部物质。」

小灵通 冯‧卡门撞击坑

又称冯‧卡门环形山,为月球背面南半部一座巨大的古撞击坑,约形成于45.5至39.2亿年前的前酒海纪,得名自匈牙利美籍工程师物理学家「西奥多‧冯‧卡门」(1881至1963年),1970年由国际天文学联合会批准接受。2019年1月3日,大陆嫦娥四号探测器在冯‧卡门撞击坑,完成世界首次月球背面软着陆。(赖廷恒