探尋月球物理“示蹤體”的蹤跡
- 發佈時間：2015-09-23 04:31:38 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
自上世紀60年代人類發現月球輝光以來，月塵研究成為世界上許多科學家關注的焦點。此類研究既包含月塵分佈這樣的宏觀研究，又需要通過像帶電粒子運動這樣的微觀研究透視月塵運動的本質。而通過分析月球地質運動、小天體撞擊濺射等月塵可能的産生原因，可以利用嫦娥等探月數據對月塵的可能分佈情況進行簡要推斷。《前沿科學》雜誌2015年第2期刊出的論文《利用嫦娥三號降落相機及探月曆史數據淺析月塵分佈》對此進行了詳細論述。
1967年，美國“勘測者”號月球探測器發現沿月球表面日月線一層薄薄的光帶。“阿波羅”計劃登月宇航員表示這一光帶漂浮于月球表面數百公里之上。宇航員們還看到了月球表面上方出現明顯的光暈，這一現象比太陽在同一地點單獨産生的光亮要更明亮。2013年9月發射的美國宇航局大氣與塵埃環境探測器發回的數據經分析後顯示，月球被一個傾斜的永久塵埃環所吞沒。探測器所攜帶月球塵埃實驗設備數據記錄了在6個月中發生的140000次微粒撞擊事件。隨著探月曆史數據被重新挖掘處理，新一期探月浪潮中那些關於月球塵埃的探測事實公之於世，月塵——這個月球物理學研究的“示蹤體”正越來越受到國際月球和行星物理學界的重視。
月塵一般直徑約10微米，就是這樣小的粗糙塵埃卻會對宇航員及深空探測設備的供電及機械構件造成長期不可逆轉的影響：由於月塵的附著及粘滯特性，宇航員所穿戴的宇航服關節部位可能出現活動困難；月球車動力及機械臂連接部會因大量帶靜電月塵的附著而失靈；繞月飛行的軌道探測器太陽能電池帆板因長期與大量月球塵埃碰撞摩擦而使其功率受到較大影響。月塵以不僅在微觀，而更多表現在宏觀方面的作用方式影響著人類開展月球探測的節奏。不僅如此，月塵在月球物理場及地質學研究中也正在扮演著“示蹤體”的重要角色。由於月塵在月球表面的廣泛而多層分佈的特性，科學家得以利用這類特性來構建諸如：月球靜電場分佈、月球局部磁場特性、月球大氣密度及分佈等“隱形”月球物理場模型。
通過對嫦娥三號著陸探測數據的研究發現了月塵的分佈高度及月球地質活動對月塵的産生及空間運動的影響因素。隨著嫦娥探月任務的深入開展，科學家們將有機會全面揭開月塵産生和空間分佈之謎。（作者係行星物理學博士，就職于北京天文館）
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