兔年看“玉兔” 探月新征程

　　癸卯兔年已至，距離地球約38萬公里之遙的月球上，一只“玉兔”也在忙碌地工作著。

　　2019年1月3日，中國探月工程四期首次任務——嫦娥四號探測器搭載著玉兔二號月球車，在月球背面順利著陸，人類歷史上首次實現(xiàn)月球背面軟著陸和巡視勘察。如今，玉兔二號工作已超過4年，累計行駛近1500米，對外發(fā)布各級科學數(shù)據(jù)超過940.1GB。“玉兔”的探索成果，不斷深化著人類對月球的認知。

　　今年，中國將全面推進探月工程四期，月球上的“玉兔”將迎來更多新的訪客。

　　玉兔二號超期服役

　　兔年新春前夕，玉兔二號月球車和嫦娥四號著陸器相繼完成自主喚醒，迎來第51個月晝工作期。1月21日，國家航天局公布了玉兔二號最新工程圖片。圖片上，玉兔二號行進留下的車轍印清晰可見，車轍印旁，有一個直徑約5米的撞擊坑。

　　據(jù)專家介紹，玉兔二號攜帶的導航相機，可以對月球進行拍照成像。地面上的科研人員據(jù)此還原出月球表面的數(shù)字影像圖，判斷出月面地形的具體情況，如撞擊坑的寬窄、深淺，石塊的大小、距離等信息，進而按照月球車的越障和爬坡能力，規(guī)劃出安全行駛的路徑。

　　玉兔二號是中國第二輛月球車。2013年12月15日，玉兔二號的“姐姐”玉兔號跟隨嫦娥三號抵達月球表面，并于2016年7月31日超額完成任務后“退休”。如今，作為迄今月球上唯一仍在運行的月球車，玉兔二號已“超期服役”。目前，玉兔二號在位于著陸點的西偏北方向，直線距離約800米左右的位置，月球車和車上科學載荷的狀態(tài)一切正常。

　　玉兔二號的探測首次揭示了月球背面著陸區(qū)域地下40米深度內的地質分層結構，發(fā)現(xiàn)地下物質由低損耗的月壤物質和大小不同的大量石塊組成。這一研究成果對于了解撞擊過程對月表的改造、火山活動規(guī)模與歷史等具有非常重要的意義。

　　在月球上，一天的時間相當于地球上的27天左右，其中白天和夜晚各一半。在月夜期間，月表月壤的溫度將降到零下190攝氏度左右。如果在此極端環(huán)境下堅持工作，月球車及其搭載的科學設備極易受損。因此，兔年春節(jié)過后，隨著月球進入月夜，玉兔二號與嫦娥四號探測器再度進入休眠狀態(tài)。玉兔二號按照預定策略行駛到休眠點，將車頭轉向南，收攏桅桿和一側太陽帆板，蓋好“小被子”，等待著下一次月晝的辛勤工作。

　　月壤研究成果頻出

　　2020年12月17日，嫦娥五號首次實現(xiàn)地外天體采樣返回。為了開展科學研究，中國已5次向國內外科研單位分發(fā)共計198份樣品。“嫦五”帶回的1731克月球樣品不斷迎來新發(fā)現(xiàn)，揭曉更多關于月球的秘密。

　　近日，在第一屆嫦娥五號月球樣品研究成果研討會上，一系列原創(chuàng)性成果得到系統(tǒng)性展示。據(jù)了解，嫦娥五號月球樣品發(fā)放以來，相關研究已有50多項成果在國內外重要學術期刊發(fā)表，推動中國月球科學研究進入國際前沿。

　　核工業(yè)北京地質研究院通過對嫦娥五號月球樣品進行詳細研究，在14萬個月壤顆粒里找到了一個可以解結構的嫦娥石顆粒，由此發(fā)現(xiàn)了一種全新的礦物質，并將其命名為“嫦娥石”。這是中國科學家首次發(fā)現(xiàn)月球新礦物，我國也由此成為世界上第三個在月球發(fā)現(xiàn)新礦物的國家。

　　研究表明，嫦娥石形成于不同的環(huán)境和條件，通過研究其形成條件，可以為分析月球巖漿演化提供線索。這不僅體現(xiàn)了中國現(xiàn)代科技和工程技術水平，也是中國人對人類開展月球研究和深空探測的貢獻。

　　2021年，中國科學家對嫦娥五號玄武巖的研究，證實月球火山活動可以一直持續(xù)到20億年前。月球火山活動為什么持續(xù)如此之久？中科院地質與地球物理研究所研究團隊發(fā)現(xiàn)，與古老的阿波羅低鈦玄武巖相比，年輕的嫦娥五號玄武巖的初始巖漿含有更高鈣和鈦，可能因為源區(qū)含有更高的巖漿洋晚期形成的單斜輝石——鈦鐵礦堆晶體，導致月幔熔點降低，誘發(fā)年輕火山的形成。這項工作量化了月球內部緩慢冷卻的熱演化過程，為“月球年輕火山成因”這一重要科學問題提供了全新的解釋。

　　探月四期全面推進

　　今年，中國將全面推進探月工程四期，規(guī)劃包括嫦娥六號、嫦娥七號和嫦娥八號任務。

　　中國工程院院士、中國探月工程總設計師吳偉仁介紹，嫦娥六號有望從月球背面采集更多樣品，爭取實現(xiàn)2000克的目標；嫦娥七號準備在月球南極著陸，主要任務是開展飛躍探測，爭取找到水；嫦娥八號準備在2028年前后實施發(fā)射。嫦娥七號和嫦娥八號將會組成月球南極科研站的基本型，有月球軌道器、著陸器、月球車、飛躍器以及若干科學探測儀器。

　　吳偉仁說，中國還將與其他國家開展國際合作，在2035年前建成國際月球科研站，進行聯(lián)合設計、聯(lián)合勘察、數(shù)據(jù)共享、共同管理。同時，以月球為主要基地，建立集數(shù)據(jù)中繼、導航、遙感于一體的月球互聯(lián)網(wǎng)，對月球上的資源和探測器實行有效管理。

　　鏈 接

　　多國競探月 “玉兔”不孤單

　　作為距離地球最近的天體，月球是人類開啟“星際時代”的第一站。從繞月探測器、無人月球車到載人登月，人類對月球的探索不曾止步。

　　“玉兔二號”今年或將不再孤單，另一只“白兔”將前來月球相伴。日本企業(yè)“i太空公司”的月球表面探測項目“白兔-R”1號任務的著陸器計劃4月在月表的阿特拉斯隕石坑軟著陸。該著陸器載有阿聯(lián)酋穆罕默德·本·拉希德航天中心的月面探測車“拉希德”和日本宇宙航空研究開發(fā)機構的可變形月面機器人等。

　　去年年底進入繞月飛行軌道的韓國首個月球軌道探測器“賞月”號最近向公眾展示了它近距離“看到”的月球。“賞月”號近期發(fā)回的照片中，遠景地球與近景月球表面同框，就像在月球上欣賞“地出”一般�！百p月”號將在月球上空100公里高的軌道執(zhí)行為期1年多的探測任務。

　　美國航天局的小型衛(wèi)星“月球手電筒”今年也將進入繞月軌道，利用紅外激光脈沖從月球南極永久陰影區(qū)的隕石坑內尋找水冰。此外，美國航天局新一代月球車“揮發(fā)物調查極地探索車”（VIPER）的研發(fā)正在緊鑼密鼓地進行中。該月球車與高爾夫球車大小相當，計劃2024年在月球南極著陸，在那里執(zhí)行為期100個地球日的探索月球水冰資源任務。VIPER是美國重返月球的“阿耳忒彌斯”計劃重要組成，后者旨在最早于2025年將美國宇航員再次送上月球。

　　自確認月球存在水冰以來，其含量能否支撐人類在那里進行長時間探索活動一直是未知數(shù)，VIPER將回答“水冰在哪里”及“有多少可用”等問題。為執(zhí)行該任務，VIPER將攜帶多種科學儀器，包括鉆頭以及可檢測水中氫原子的光譜儀等。

　　還有多個國家今年將推進月球探索任務。印度“月船3號”探測任務幾經(jīng)推遲后暫定今年發(fā)射，再度嘗試將著陸器和月球車送往月球南極。俄羅斯也計劃今年把“月球25號”探測器送到月球南極勘察水冰資源并驗證軟著陸技術。它們承載著人類的智慧與好奇，共同為揭示月球的秘密而努力著。