重返月球第一步
时间：2020-12-10 12:00:43 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
美国东部时间6月18日17时32分f北京时间19日5时32分)，美国一举发射“月球勘察轨道器”(LRO)和“月球坑观测与感知卫星”(LCROSS)两个月球探测器。这是美国1998年以来首次向月球发射探测器，同时也是首次一举向月球发射两个探测器，并且其中一个还要对月球进行十分猛烈的撞击式探测。这标志着美国“重返月球”战略计划迈出第一步，也是美国为重新把人送到地球轨道以外的地方而派出的首批机器人开路先锋。
这两项探测任务耗资5.8亿美元，能提供详细的月面图，这对于月球基地选址很重要；有助于了解月面的光照和温度变化细节，从而为未来登月者提供月球辐射信息，因为月球表面没有大气层的保护；寻找月球上是否有任何形式的水存在，这是在月球上建立基地的关键因素。6月23日，“月球坑观测与感知卫星”向地面发送了最新月球图像，这张图片揭示了月球荒凉的表面遍布陨石坑。7月2日，美国航空航天局对外公布了“月球勘察轨道器相机”拍摄的首批月面照片，传回的图片表明，“月球勘察轨道器”的成像设备可以开始执行科学探索任务。7月20日，美国还将迎来“阿波罗11号”成功载人登月40周年纪念日。
首块基石
为了帮助建立月球基地选址而发射的“月球勘察轨道器”，勘测重点在月球极地地区，原因是水冰可能存在于永久性阴暗的极地陨石坑内。
“月球勘察轨道器”大小与一辆宝马MiniCooper汽车相当，总发射重量为1916千克。经过4天奔月飞行，“月球勘察轨道器”于6月23日进入绕月轨道。为了尽可能详细清楚地勘察月面，其离月面的轨道高度只有50千米，周期为113分钟。长期保持低轨道飞行需要消耗大量推进剂，所以该探测器携带了898千克推进剂，占探测器总质量的一半。而其载荷重量与平台干重比高达16.7％，是一个非常先进的环绕探测器，实现了高性能、轻小型化的载荷研制。
为了对月球有一个更加全面和深入细致的了解，“月球勘察轨道器”配置了7台主要科学观测仪器，各有各的绝招。它们是：
(1)“成像紫外光谱仪”。它用于在远紫外光谱区绘制整个月表图，化验分析月球大气层和大气层的变化性，收集月球大气层的科学数据；利用远红外光谱为月球地表绘图，在月球极地搜索月表永久阴影区域局部暴露的冰霜和表面沉积水冰；拍摄处于永久阴影中只受到微弱星光照射的区域图像；为未来人类着陆月球任务测试极地夜视系统，示范用星光和太空发光物质作为未来人类登陆任务中的自然光源的可行性；提高“月球勘察轨道器”的探索和科学价值。
(2)“宇宙射线望远镜”。它能测量太空放射线环境和太阳宇宙射线，这对于确保构建安全、长期、人类生存的太空环境具有非常重要的意义。该望远镜用于研究月球辐射环境，描绘月球放射性环境和生物影响的特征，使科学家能确定银河系宇宙线对航天员和其它生命的潜在影响，获得的数据将用以建立对背景辐射的生物学响应，更好地理解太阳系的历史，为未来人类勘测月球做好准备，测试科研人员设计的辐射效应和防护模型，并利用与人体组织类似的塑料，测试对辐射的吸收状况，以便为航天员开发更安全的空间防护技术。
(3)“月表温度绘制仪”。它通过多种尺度测量月球表面和亚表面温度，提供全球性的月球温度热量变化图，描绘适应居住的热量环境特性，为未来月球表面操作和勘测提供必不可少的信息，因为月球表面和地下的温度是未来人类和机器人探测至关重要的环境参数。在全月球范围内探测着陆地点的岩石特征，寻找接近月球表面和已暴露出来的水冰，发现月球上的寒冷区域和潜在的水冰储存，以及陡峭的地形和其他影响登月的危险地貌。
(4)“月球轨道器激光高度计”。它的测距精度为0.1米，用于勘测月球表面的高低起伏情况，提供一个精确的全月表地形模型和地质坐标，生成全月球的高分辨率三维地图，这些是建造未来月球基地所必须掌握的信息。由该激光高度计提供的地形学模型可确保安全着陆，精确的测量数据可使未来航天器在月球表面灵活地执行探索任务，并确定永久阴影区中可能存在的水冰。
(5)“月球探测中子探测器”。它对于月球释放的中子分布变化十分敏感，测量月球土壤的氢含量，对月球表面土壤中氢含量为万分之一的区域进行高清晰度氢分布绘图，其数据将可能找到月面附近有水冰存在的证据。
(6)“月球勘察轨道器相机”。它由2个窄视场相机和1个宽视场相机组成。窄视场相机的全色分辨率为0.5米，可用以分辨月面小尺寸(沙滩球大小)的特征，识别着陆点和描述月球的地形与成分，发现载人着陆器着陆时可能遇到的障碍；宽视场相机有7个谱段(300～680纳米)，分辨率为100米，幅宽100千米，可拍摄全月球表面彩色和紫外图像，在不同的照明条件下识别月球资源情况，尤其是钛铁矿。这些图像将显示月球两极的光线状况，确认潜在的风险，帮助挑选安全的探月着陆点。
(7)“微射频新型合成孔径雷达”。它用于拍摄极地区域照片，主要目的是找寻月球表面以下的水冰存在。此外，该仪器也能为月球上被永久遮蔽的区域拍摄高清晰照片。在完成任务期间还将试验该系统与地面站的通信能力。
这七大探测设备将从月球轨道上对月球表面和月球环境进行前所未有的详尽测量，甚至能够拍摄到月球车留下的车轮印迹，采集的辐射和月球化学数据还将对潜在定居点的设计产生影响。该探测器将用1年时间制作月球完整的地图，并近距离观测50个未来载人登月任务的潜在着陆地点。借助该探测器传回的图像，科学家们将可以绘制前所未有的高分辨率三维月图，为未来无人和载人探测任务寻找可能的着陆点。
该月球探测器总耗资约5亿美元，首先执行为期一年的探测任务，而后可能进行为期3年的科研任务，以采集月球及其环境更详细的科学信息或转入一条较高的轨道充当未来月球探测任务(比如着陆器或漫游车)的通信中继站。对于美国航天员安全和有成效地重返月球，人们对它寄予厚望。
两次撞击
在月球探测领域，近些年兴起了撞击式探测方式，其主要目的是通过撞击将把月坑内的物质溅起在阳光下，以便于观测月球的内部结构和组成。这次发射的“月球坑观测与感知卫星”是目前最先进、撞击力最大的撞击式探测器，其作用是对终年不见阳光的月球极区是否存在水冰给出明确答案，为未来的载入登月确定着陆点；如果确有水存在，确定月球土壤中的含水量。
“月球坑观测与感知卫星”由两部分组成，其一是运载火箭的第二级——直径约2米的“半人马座”上面级(也叫“地球出发上面级”)；其二是用于精确地把该上面级引向所要撞击的月坑、然后分离的一个“守望航天器”(也叫“牧羊探测器”，即卫星本体)。它们分两次猛烈撞击月球
