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快看,月亮的另外“半张脸”!

2019-03-13置我山窗

少年博览·初中版 2019年2期
关键词:鹊桥阿波罗石板

置我山窗

日升月落,那是日夜的分野;盈仄圆缺,汇聚生命的愁思。文人骚客仰观天象,吟咏世事无常;科学家仰望星空,探寻宇宙的真相。人类虽身在大地,却比会飞的鸟兽更向往天空的边界。

所以,人类模仿鸟的姿态,为自己装上翅膀,希冀翱翔天际;所以,人类企图挣开引力的拥抱,往地球之外,往宇宙深处留下探索的身影。而登上近40万公里之外的月球,是我们叩动其他星球的门扉,向那未知的浩瀚空间打的一声响亮的招呼。

1969年7月20日,“阿波罗-11号”登月舱在月球“静海”区安全着陆,美国宇航员N·A·阿姆斯特朗和E·E·奥尔德林登上月球。阿姆斯特朗的这一小步,不仅千古留名,同时也带去了人类的无尽好奇——月球上究竟有什么呢?

月球上也许有一块神秘的黑色石板。

电影《2001太空漫游》是一部1968年上映的美國科幻电影。故事发生在2000年,海伍德·弗洛伊德博士前往人类的月球基地,奉命调查月球上的不明物体,那是一块被埋藏了数百万年的黑色石板,这块石板与远古时期人猿们发现的石板相仿,隐藏着文明的奥秘。

现实中,阿姆斯特朗和其他的登月宇航员们并没有带回来什么神秘的石板,他们给地球带回了月球岩石标本。经过研究,科学家们发现,有些月表岩石存在的时间比地球上已知的最古老岩石要久远。如此看来,地球很可能要尊称月球一声“前辈”了。

作为地球的天然卫星,虽然月球已经和我们非常熟悉了。但是不管是在地球的什么位置,在什么时间,人们举头望明月,看到的月亮都长得一模一样。因为月亮一直用“半张脸”对着地球,它的另一面在地球上始终不能完全看见,人们称之为“月球背面”。

电影《变形金刚3:月黑之时》故事最初就发生在月球背面。1969年,“阿波罗11号”即将登陆月球,受到举世瞩目。但是这次登月的背后,却有一个鲜为人知的目的——美国总统肯尼迪下令,“阿波罗11号”登陆月球时要注意外星人行踪。果然,利用卫星转播信号中断的时间,宇航员偷偷前往月球背面,在那里发现了一艘飞船“方舟”以及年迈的汽车人“御天敌”。他们将“方舟”的能量柱悄悄带回地球,研究汽车人的核心科技。这一举动,为未来地球上汽车人的一场大战埋下了伏笔。

现实中,“阿波罗11号”以及它搭载的宇航员并未涉足过月球背面。“阿波罗11号”登陆在月面中央的安静盆地,也是面对着地球的“半张脸”。

自从1959年苏联发射的“月球2号”探测器第一次完成近月飞行开始,人类已经进行了百来次探月活动,载人登月舱和无人探测器已着陆过月球数十次。不过这些着陆任务都位于月球正面,人类对于月球背面的了解,只能依靠遥感探测和拍摄到的影像画面。

直到2018年的12月8日,中国航天的梦想——“嫦娥四号”月球探测器从西昌卫星发射中心出发,历经26天,600多小时的飞行,于2019年1月3日,软着陆至月球背面南极—艾特肯盆地。它在完成人类首次月球背面软着陆之后,将进行人类首次月球背面巡视勘察,揭开月球背面的神秘面纱。

这不仅是中国航天的新成就,也是震惊世界的航天壮举。在这之前,我们可以先称呼它为“几乎不可能完成的任务”——由于潮汐锁定,月球的自转与公转同步,使得地球发射的电磁波信号无法传输到月球的另一边去。因此处于月球背面时,探测器不能和地球直接通讯联络。

为了解决月球背面的通讯问题,科学家们布置了一颗信号中继卫星,一面收集月球背面的信息,为登月探路;另一面则负责月球探测器的全程通信。2018年5月,“鹊桥号”中继卫星作为人类历史上首个月球信号中继卫星部署完毕,它为地球和月球背面的信息传输,架起了一座“鹊桥”。

虽然有了“鹊桥号”中继卫星的帮助,但作为第一个踏足月球背面的探测器,“嫦娥四号”探测器仍承受了不小的压力。尤其是它想要精准降落在预选区域,不仅要“天时地利”,还要跨越“山河湖海”!

由于“嫦娥四号”探测器的主要能量来源是太阳能,所以它需要等到月球的白天时间才能降落。然而,由于月球的自转与公转的方向、周期相同,以地球的时间计算,月球的一天不是24小时,而是655.72小时。此外,它还要等待太阳光照在月球的最理想角度。只有在所有地貌都明朗的情况下,“嫦娥四号”探测器才能选择好落脚的位置。

“嫦娥四号”探测器降落的过程,也是险象环生。

1.月球背面陨石坑密布,而“嫦娥四号”预选降落区地势尤其复杂。

2.“前辈们”的降落轨迹都是抛物线,而“嫦娥四号”的降落轨迹接近直线。

在降落在月球背面的过程中,“嫦娥四号”探测器变成了一只“旅行青蛙”。

尽管根据环月遥感数据,科学家对月球背面地形有一定的判断,但这些数据都未提供足够精确的地形信息,所以“嫦娥四号”探测器在近700秒的降落过程中,只能自主识别障碍和坡度,选定平坦的区域,缓速垂直下降。如果中途出现什么问题,远在地球的人们哪怕急得捶胸顿足,也没有多少办法。

好在它不负众望,最终出色地完成了任务。2019年1月23日10点26分,“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面预选着陆区,并且通过“鹊桥号”中继卫星成功传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图。这不仅是一项人类首次的创举,还具有非常高的科研价值——“嫦娥四号”探测器降落在太阳系中已知的最大撞击坑中,或许留有月幔最原始的成分,那样我们就有机会确定,月球是不是地球的“前辈”?而这位“前辈”,还隐藏着什么样的秘密。

除了月球因为自转轨道的原因,给人类带来无尽想象之外,火星也因为运动轨迹的不同,给古人带去了很多的恐慌。由于地球和火星在轨道和公转速度上的差别,导致在地面上看到火星的运行速度时慢时快。一旦地球在公转中“追上”火星,在地球上的人类看来,火星就从顺行变成了逆行,而当这种现象发生在天蝎座天区中明亮且带红色的心宿二附近时,人们就会看到夜空中这两颗红色星体靠近。这就是“荧惑守心”,在古人看来,这是社稷动荡,国家大乱的征兆。

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