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整个新月:美国探测器的第一年农历盛宴

有几次,月球勘测轨道飞行器倾斜到一个陡峭的角度,并使用其窄角相机收集像这样的倾斜图像。通过横向观察而不是直接向下看,地形和照明角度得到了强调,从而可以戏剧性地看到月球地形。

去年,人类对月球的了解发生了巨大变化,这在很大程度上要归功于美国国家航空航天局的月球勘测轨道飞行器,该飞行器最近在月球轨道上庆祝了一岁生日。

事实上,在对月球进行了一年的研究后,该航天器收集到的关于月球的数字信息比以往任何一次行星任务都多,而且美国的月球轨道仍然很强大。

美国国家航空航天局于2009年6月18日发射了月球勘测轨道飞行器(LRO),作为未来月球任务的机器人侦察机,并寻找可能隐藏在其极地探测器永久阴影中的水冰。从那时起,探测器帮助确认了月球上是否存在水,并将20世纪60年代末和70年代美国国家航空航天局的阿波罗登月宇航员留下的硬件的壮观照片传回了家。

冰月美食

LRO帮助观测到的最引人注目的发现无疑是“月水冰粒”,这是2009年10月探测器的同伴任务,美国国家航空航天局的月球陨石坑观测和传感卫星(LCROSS)揭示的。

自20世纪40年代以来,科学家们就推测月球上是否存在水。但直到最近,科学家们才证实,去年,美国国家航空航天局的卡西尼号宇宙飞船、DeepImpact探测器和印度月船1号轨道飞行器上美国国家航空宇航局建造的月球矿物学测绘器等多个任务的观测结果揭示了月球表面存在月球水分子或其成分的证据。

尽管如此,当它撞击到月球南极附近的一个陨石坑时,LCROSS还是帮助激起了大量的水,LRO和其他天文台也看到了隐藏在陨石坑内永久阴影中的冰的证据。

位于华盛顿特区的美国国家航空航天局总部探索系统任务局的首席月球科学家迈克尔·沃戈说:“月球探测轨道飞行器在撞击后90秒就能定位通过撞击点,这是一项了不起的成就。”C

位于马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的LRO项目科学家理查德·冯德拉克说:“在太空中进行真正的实验非常令人兴奋。大部分工作都是纯粹的观测,只是被动的,但有了LCROSS,我们可以扰乱环境,观察其后果,并从中吸取教训。”

Volatilematter

LROa和LCROSS对撞击任务的观测揭示了那里还有各种其他有趣的物质,如二氧化碳、氢气、一氧化碳和二氧化硫。

LCROSS的首席研究员Anthony Colaprete说:“月球上的这些阴影区域确实是各种物质的储存库。”

这些相对物质可能是在数十亿年的过程中在这些地区收集的,这些地区的温度为零下415华氏度(零下248摄氏度),是太阳系中迄今为止测得的最冷温度。相比之下,冥王星的表面温度仅降至华氏零下300度(零下184摄氏度)。

Wargo说:“它们为太阳系的形成和演化提供了丰富的信息。”

非凡的细节

LRO上的相机正在以壮观的细节绘制月球地图。这些照片非常详细,以至于过去的阿波罗登月器、设备和其他月球探测器都是由探测器的主相机拍摄的。

“我们可以看到宇航员留下的轨迹,”Wargo说。“我不知道怎么会有人愤怒地说我们没有去那里。”

探测器上的其他仪器也非常彻底。例如,它的激光高度计正在绘制月球表面的三维地形图,每秒扫描140个点,而过去的任务只分析一到10个点。

Vondrak说:“我们正在获得有史以来最好的月球图像和地形图。”

LROis还开发了第一张月球背面的雷达图,这是从地球上从未见过的。月球的远侧比近侧更粗糙,有更多的坑,包括太阳系中已知最大的撞击坑之一,南极艾特肯盆地,宽约1550英里(2500公里),深约8英里(13公里)。

Vondraksaid说:“我相信,通过这种方式,我们将对月球背面的形成和演化有新的见解,从而更好地了解整个月球。”

Wargo补充道,通过将LRO的新数据与旧地图的数据进行比较,“我们可以通过寻找新的陨石坑来了解发生了什么撞击。”“这将使我们更好地了解撞击月球的速度,以了解其演变和太阳系的演变。此外,为了安全地探索月球,你需要了解撞击速度。”

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尽管LRO迄今为止已经发现了大量的数据,但科学家们才刚刚开始解开这些数据。

Vondrak说:“LRO返回的数据量惊人。”“之前的任务,如火星全球勘测者号或卡西尼号,总共测量了几兆字节的数据。相比之下,LRO到目前为止已经发布了两次数据,每次大约40兆字节。”1兆字节就是数万亿字节——相比之下,美国国会图书馆到目前为止收集了大约160兆字节。

Wargo说:“研究人员需要一段时间才能有机会分析这些精美的数据。”“我们只是在开始,而不是结束。”


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