第38章 读·解
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月球，你好！……這是來自地球上一個古老又年輕的民族的問候……自從嫦娥三号在月球上成功着陸，月球車玉兔沿續吸引着衆人關注的目光。
這倒一點兒都不出人意料，畢竟除了特别擅長賣萌以外，月球車玉兔還是近40年來，在月球這片天外大地上踏足的唯一巡視探測器。
事實上，嫦娥三号于2013年12月14日在月球雨海東北部成功實施的軟着陸，是上世紀六七十年代阿波羅成功登月之後的40餘年裡，人類探測器實現的唯一一次月球軟着陸。
這也使得我國成為繼美國和前蘇聯之後，世界上第3個獨立實施月球軟着陸的國家。
嫦娥三号完成了我國探月工程“繞”、“落”、“回”三個階段的第二步，但這些階段畢竟隻是工程目标——它是過程，而不是最終目的。
嫦娥工程的最終目的，是要服務于國家的戰略需求，對月球進行實地科學勘測。
來看看，月球車玉兔在月面上都幹了哪些正經事，又交出了怎樣一份成績單了。
要了解月球行走器“玉兔”的科學任務，先得從一個最基本的問題說起，那就是——“玉兔”号為什麼要去探測月球雨海的東北部？ “嫦娥”三号的着陸位置受到很多客觀因素的制約，并不是想去哪裡就可以去哪裡的。
首先，由于月球總是以一面對着地球，所以為了保證與月球車的實時通訊，着陸點最起碼不能位于月球背面；其次，為了避免重複性工作，嫦娥三号要盡可能遠離先前阿波羅計劃已經去探測過的着陸點；此外，還要選擇地形比較平坦的區域，以保證軟着陸的安全和月球車的行駛。
在考慮完所有的客觀制約因素後，接下來，玉兔号才能夠主觀選擇“自己想做點啥”。
探月工程師費了多少心血才讓玉兔獲得在月球上“到此一遊”的資格，自然得朝着科學意義最大的地方去了。
月球的關鍵科學問題包括如下幾個：1、月球的成因（大撞擊假說）；2、岩漿洋的演化和月殼的形成；3、月海盆地的形成和玄武岩的噴發曆史。
自阿波羅計劃以來，月面勘測的空檔已經延續了40多年，能不能在月球研究中再邁出個“一大步”，這事兒，就扛在了小小玉兔的肩膀上。
對于這些科學問題，雨海盆地都是很好的研究對象。
證實或真僞大撞擊假說有一個方法，即通過化學成分研究，尋找地球和月球的親緣性或者差異性。
雨海作為月球最大的盆地，在估算全月球成分時會占據較大的權重。
另外，風暴洋－雨海地區富含克裡普組分（KREEP），而科學家認為克裡普組分代表了月球岩漿洋結晶最後的殘留岩漿，是我們理解月球岩漿洋演化的關鍵。
還有，雨海填充有大量的玄武岩，可以幫助我們揭示月球的火山活動曆史。
“嫦娥”三号着陸點位于月球雨海盆地北部的玄武質熔岩流之上。
雨海盆地很大，可供選擇的着陸點很多，為什麼偏偏選擇這裡？留意顔色，我們可以明顯看到，玄武岩分為黑色和亮灰色兩大類。
（注意：玄武岩是整體較暗的部分，不是明亮的月陸）玄武岩的不同色調，很可能代表着截然不同的岩漿事件，以及更深層次的月球演化行為。
盡管工程控制不可避免的會存在誤差，但幸運的是，嫦娥三号最終着陸在兩類玄武岩交界線南側僅10千米的地方。
如果“玉兔”号能夠穿越兩類玄武岩的交界線，那麼通過這一次巡視，就可以探測兩類玄武岩的組成和厚度，進而根據這些基礎的岩石學信息，反演出月球曆史的大事件。
“玉兔”号的裝備。
為了探測月球的物質成分和地下結構，“玉兔”号攜帶了3樣科學設備，分别是粒子激發X射線譜儀、可視-紅外成像光譜儀、探月雷達。
粒子激發X射線譜儀搭載在月球車玉兔的機械臂上，用于探測月壤和月岩的化學成分分析。
它利用自身攜帶的放射源産生α粒子和X射線，轟擊樣本的表面以産生X射線熒光。
根據X射線熒光的能量和強度，可以計算樣本表面的化學成分。
可視-紅外成像光譜儀則安裝在玉兔号的前端，能夠獲取樣本表面的可視－近紅外光譜，從而計算其主要礦物組成。
值得一提的是探月雷達，這是人類探月以來首次在月球表面直接進行雷達探測任務。
探月雷達在月球表面激發電磁脈沖，這些電磁波傳入月表以下，遇到電磁屬性不同的地層，便會在界面上反射。
利用天線接收反射回來的電磁波，便能夠反推月壤和淺表月岩的分層結構。
月球行走器“玉兔”上的探月雷達，低頻通道的探測深度可達400米，而且由于直接在月球表面上探測，它的分辨率要比其他方法更高。
“玉兔”号在兩個月晝内對月壤進行了兩次粒子激發X射線譜儀分析，四次可視－近紅外成像光譜儀分析，還利用雷達探測了一條近百米長的剖面。
本小章還未完，請點擊下一頁繼續閱讀後面精彩内容！ “玉兔”号月球行走器在月面上的行駛軌迹，黑色線條顯示了月球車玉兔的行駛軌迹。
“嫦娥”三号的着陸位置，A和B是着陸區兩個較大的撞擊坑，LS1和LS2是2次粒子激發X射線譜分析的位置，CD5－CD8是4次可視－近紅外成像光譜分析的位置。
通過月球行走器“玉兔”的實地探測結果，在月球的火山活動曆史和月壤的厚度兩個方面，我們都得到了新的認識。
首先，玉兔号發現了一種新類型的玄武岩，并且這一玄武岩單元規模巨大。
粒子激發X射線譜儀獲得了月壤12種元素的準确含量。
與阿波羅月海盆地的月壤相比，我們發現嫦娥三号着陸處的月壤鐵和钛含量較高，而鋁含量較低，在成分上表現出了截然不同之處，說明其下的玄武岩是一種新的類型。
此外，這裡的月壤中富含鉀、锆、钇、铌，表明這種玄武岩混入了10-20%的克裡普組分。
根據“玉兔”号的探測結果，該玄武岩可能由富含鐵和钛的月幔源區部分熔融形成，然後在上侵過程中受到月殼底部的克裡普岩層混雜，最後溢出月表，充填到了雨海盆地。
重要的是，雷達探測到這一年輕的玄武岩層的厚度達到195米，這說明直至距今25億年前，雨海盆地仍有大規模的火山噴發。
其次，“玉兔”号首次利用雷達在月表實測了月壤厚度。
借用地震勘探領域的瞬時頻譜分析和偏移成像等信号處理技術，我們獲得了着陸區的月壤結構和厚度。
探月雷達剖面顯示，月壤具有分層結構，其頂部分層厚約0.7米，質地均勻，幾乎不含石塊，而底界有一定的起伏，平均厚度約5米。
由于月壤是小行星撞擊月表岩石形成，地質年齡越大，月壤厚度也越大。
嫦娥三号着陸區的年齡明顯小于其他月海區域，但實測的月壤厚度明顯大于其他間接方法估算的2－4米，說明整個月球的月壤厚度都可能被低估了。
由于氦3和氫等重要資源主要賦存于月壤，這一發現将對這些重要資源儲量的估算産生較大影響。
此外，“玉兔”号行走器還在月面對原始産狀的月壤就位展開了化學組成和光譜分析。
其結果可以作為月球軌道遙感探測數據的校正标準值，提高全月球化學成分礦物組成的解譯精度。
軌道遙感能夠探測全月球的化學組成分布，但是精度和準确度都較差；而就位測量精度和準确度較高，卻僅能探測某個特定地點。
在沒有就位測量數據的時候，科學家要想評估軌道遙感數據的精确度和準确度，那是相當困難的。
“玉兔”号返回的軌位探測數據，相當于為軌道測量數據提供了一個可以對比的标準，因為這個地點同時擁有了軌位探測數據和軌道探測數據。
通過與軌位探測數據進行比對，科學家就可以對軌道探測數據的處理方法進行修正，從而提高精确度和準确度。
作為我國第一個自主研發的月面巡視探測器，月球行走器“玉兔”已經完成了它的曆史使命。
雖然，月球行走器“玉兔”最終沒能穿越兩類玄武岩的交界線，留下了些許遺憾。
但是，無論在工程技術方面，還是在科學研究方面，它對我國的深空探測事業都具有非凡的意義。
在工程上，它是零的突破。
而在科學上，它為我們進一步了解月球的形成和演化提供了新的認識。
更多的數據還在分析研究解密當中…… 後續的“嫦娥”工程已經準備就緒。
如果一切進展順利的話，在十幾年内中國就能夠把我們的航天員送到那熟悉又陌生的——月球上去…… （以上是資料） 夢需要敢于去做…… 事要一步步地去做成…… 我相信，隻要我們的目标堅定，哪怕是前進的道路再曲折，我們最終尋找到适合的交流方式跟它們進行商談…… 到那時我們普通人即将見到那熟悉又陌生的神秘賓客！…… 科學的認知有限。
我們的探讨将繼續，對未知世界和異地事物的探索将永無休止…… 好啦，我繼續講下面的故事…… 當孩子們繼續帶着左丁在月球背面山谷裡漫遊，遊覽着月球峽谷内的異域風景，增長着大量知識和眼界時，在“地月”地球人所建，那巨大的“鑽石天宮”太空聯合空間城，行政區，太陽系聯邦特警總部19層，09休息室内突然響起了清晰地信息鈴聲……陽光透過窗戶灑進了房間……光被镂空細花的紗窗簾篩成了斑駁的淡黃和灰黑的混合品，落在一個人的
這倒一點兒都不出人意料，畢竟除了特别擅長賣萌以外，月球車玉兔還是近40年來，在月球這片天外大地上踏足的唯一巡視探測器。
事實上，嫦娥三号于2013年12月14日在月球雨海東北部成功實施的軟着陸，是上世紀六七十年代阿波羅成功登月之後的40餘年裡，人類探測器實現的唯一一次月球軟着陸。
這也使得我國成為繼美國和前蘇聯之後，世界上第3個獨立實施月球軟着陸的國家。
嫦娥三号完成了我國探月工程“繞”、“落”、“回”三個階段的第二步，但這些階段畢竟隻是工程目标——它是過程，而不是最終目的。
嫦娥工程的最終目的，是要服務于國家的戰略需求，對月球進行實地科學勘測。
來看看，月球車玉兔在月面上都幹了哪些正經事，又交出了怎樣一份成績單了。
要了解月球行走器“玉兔”的科學任務，先得從一個最基本的問題說起，那就是——“玉兔”号為什麼要去探測月球雨海的東北部？ “嫦娥”三号的着陸位置受到很多客觀因素的制約，并不是想去哪裡就可以去哪裡的。
首先，由于月球總是以一面對着地球，所以為了保證與月球車的實時通訊，着陸點最起碼不能位于月球背面；其次，為了避免重複性工作，嫦娥三号要盡可能遠離先前阿波羅計劃已經去探測過的着陸點；此外，還要選擇地形比較平坦的區域，以保證軟着陸的安全和月球車的行駛。
在考慮完所有的客觀制約因素後，接下來，玉兔号才能夠主觀選擇“自己想做點啥”。
探月工程師費了多少心血才讓玉兔獲得在月球上“到此一遊”的資格，自然得朝着科學意義最大的地方去了。
月球的關鍵科學問題包括如下幾個：1、月球的成因（大撞擊假說）；2、岩漿洋的演化和月殼的形成；3、月海盆地的形成和玄武岩的噴發曆史。
自阿波羅計劃以來，月面勘測的空檔已經延續了40多年，能不能在月球研究中再邁出個“一大步”，這事兒，就扛在了小小玉兔的肩膀上。
對于這些科學問題，雨海盆地都是很好的研究對象。
證實或真僞大撞擊假說有一個方法，即通過化學成分研究，尋找地球和月球的親緣性或者差異性。
雨海作為月球最大的盆地，在估算全月球成分時會占據較大的權重。
另外，風暴洋－雨海地區富含克裡普組分（KREEP），而科學家認為克裡普組分代表了月球岩漿洋結晶最後的殘留岩漿，是我們理解月球岩漿洋演化的關鍵。
還有，雨海填充有大量的玄武岩，可以幫助我們揭示月球的火山活動曆史。
“嫦娥”三号着陸點位于月球雨海盆地北部的玄武質熔岩流之上。
雨海盆地很大，可供選擇的着陸點很多，為什麼偏偏選擇這裡？留意顔色，我們可以明顯看到，玄武岩分為黑色和亮灰色兩大類。
（注意：玄武岩是整體較暗的部分，不是明亮的月陸）玄武岩的不同色調，很可能代表着截然不同的岩漿事件，以及更深層次的月球演化行為。
盡管工程控制不可避免的會存在誤差，但幸運的是，嫦娥三号最終着陸在兩類玄武岩交界線南側僅10千米的地方。
如果“玉兔”号能夠穿越兩類玄武岩的交界線，那麼通過這一次巡視，就可以探測兩類玄武岩的組成和厚度，進而根據這些基礎的岩石學信息，反演出月球曆史的大事件。
“玉兔”号的裝備。
為了探測月球的物質成分和地下結構，“玉兔”号攜帶了3樣科學設備，分别是粒子激發X射線譜儀、可視-紅外成像光譜儀、探月雷達。
粒子激發X射線譜儀搭載在月球車玉兔的機械臂上，用于探測月壤和月岩的化學成分分析。
它利用自身攜帶的放射源産生α粒子和X射線，轟擊樣本的表面以産生X射線熒光。
根據X射線熒光的能量和強度，可以計算樣本表面的化學成分。
可視-紅外成像光譜儀則安裝在玉兔号的前端，能夠獲取樣本表面的可視－近紅外光譜，從而計算其主要礦物組成。
值得一提的是探月雷達，這是人類探月以來首次在月球表面直接進行雷達探測任務。
探月雷達在月球表面激發電磁脈沖，這些電磁波傳入月表以下，遇到電磁屬性不同的地層，便會在界面上反射。
利用天線接收反射回來的電磁波，便能夠反推月壤和淺表月岩的分層結構。
月球行走器“玉兔”上的探月雷達，低頻通道的探測深度可達400米，而且由于直接在月球表面上探測，它的分辨率要比其他方法更高。
“玉兔”号在兩個月晝内對月壤進行了兩次粒子激發X射線譜儀分析，四次可視－近紅外成像光譜儀分析，還利用雷達探測了一條近百米長的剖面。
本小章還未完，請點擊下一頁繼續閱讀後面精彩内容！ “玉兔”号月球行走器在月面上的行駛軌迹，黑色線條顯示了月球車玉兔的行駛軌迹。
“嫦娥”三号的着陸位置，A和B是着陸區兩個較大的撞擊坑，LS1和LS2是2次粒子激發X射線譜分析的位置，CD5－CD8是4次可視－近紅外成像光譜分析的位置。
通過月球行走器“玉兔”的實地探測結果，在月球的火山活動曆史和月壤的厚度兩個方面，我們都得到了新的認識。
首先，玉兔号發現了一種新類型的玄武岩，并且這一玄武岩單元規模巨大。
粒子激發X射線譜儀獲得了月壤12種元素的準确含量。
與阿波羅月海盆地的月壤相比，我們發現嫦娥三号着陸處的月壤鐵和钛含量較高，而鋁含量較低，在成分上表現出了截然不同之處，說明其下的玄武岩是一種新的類型。
此外，這裡的月壤中富含鉀、锆、钇、铌，表明這種玄武岩混入了10-20%的克裡普組分。
根據“玉兔”号的探測結果，該玄武岩可能由富含鐵和钛的月幔源區部分熔融形成，然後在上侵過程中受到月殼底部的克裡普岩層混雜，最後溢出月表，充填到了雨海盆地。
重要的是，雷達探測到這一年輕的玄武岩層的厚度達到195米，這說明直至距今25億年前，雨海盆地仍有大規模的火山噴發。
其次，“玉兔”号首次利用雷達在月表實測了月壤厚度。
借用地震勘探領域的瞬時頻譜分析和偏移成像等信号處理技術，我們獲得了着陸區的月壤結構和厚度。
探月雷達剖面顯示，月壤具有分層結構，其頂部分層厚約0.7米，質地均勻，幾乎不含石塊，而底界有一定的起伏，平均厚度約5米。
由于月壤是小行星撞擊月表岩石形成，地質年齡越大，月壤厚度也越大。
嫦娥三号着陸區的年齡明顯小于其他月海區域，但實測的月壤厚度明顯大于其他間接方法估算的2－4米，說明整個月球的月壤厚度都可能被低估了。
由于氦3和氫等重要資源主要賦存于月壤，這一發現将對這些重要資源儲量的估算産生較大影響。
此外，“玉兔”号行走器還在月面對原始産狀的月壤就位展開了化學組成和光譜分析。
其結果可以作為月球軌道遙感探測數據的校正标準值，提高全月球化學成分礦物組成的解譯精度。
軌道遙感能夠探測全月球的化學組成分布，但是精度和準确度都較差；而就位測量精度和準确度較高，卻僅能探測某個特定地點。
在沒有就位測量數據的時候，科學家要想評估軌道遙感數據的精确度和準确度，那是相當困難的。
“玉兔”号返回的軌位探測數據，相當于為軌道測量數據提供了一個可以對比的标準，因為這個地點同時擁有了軌位探測數據和軌道探測數據。
通過與軌位探測數據進行比對，科學家就可以對軌道探測數據的處理方法進行修正，從而提高精确度和準确度。
作為我國第一個自主研發的月面巡視探測器，月球行走器“玉兔”已經完成了它的曆史使命。
雖然，月球行走器“玉兔”最終沒能穿越兩類玄武岩的交界線，留下了些許遺憾。
但是，無論在工程技術方面，還是在科學研究方面，它對我國的深空探測事業都具有非凡的意義。
在工程上，它是零的突破。
而在科學上，它為我們進一步了解月球的形成和演化提供了新的認識。
更多的數據還在分析研究解密當中…… 後續的“嫦娥”工程已經準備就緒。
如果一切進展順利的話，在十幾年内中國就能夠把我們的航天員送到那熟悉又陌生的——月球上去…… （以上是資料） 夢需要敢于去做…… 事要一步步地去做成…… 我相信，隻要我們的目标堅定，哪怕是前進的道路再曲折，我們最終尋找到适合的交流方式跟它們進行商談…… 到那時我們普通人即将見到那熟悉又陌生的神秘賓客！…… 科學的認知有限。
我們的探讨将繼續，對未知世界和異地事物的探索将永無休止…… 好啦，我繼續講下面的故事…… 當孩子們繼續帶着左丁在月球背面山谷裡漫遊，遊覽着月球峽谷内的異域風景，增長着大量知識和眼界時，在“地月”地球人所建，那巨大的“鑽石天宮”太空聯合空間城，行政區，太陽系聯邦特警總部19層，09休息室内突然響起了清晰地信息鈴聲……陽光透過窗戶灑進了房間……光被镂空細花的紗窗簾篩成了斑駁的淡黃和灰黑的混合品，落在一個人的