中國太空夢》數百萬年來地球人看不到的月球背面 「嫦娥四號」預計年底登陸

2018年11月01日 15:36 風傳媒

月球對人類而言並非陌生的星體,而1969年美國「阿波羅11號」是世上首個載人登陸月球計畫,美國也成了目前唯一成功執行載人登月任務的國家,不過月球有1面因潮汐鎖定影響,始終背對地球,因此被稱為「月球背面」,但中國的「探月工程」充滿雄心壯志,計畫今年12月讓登陸探測器「嫦娥四號」登陸月球背面,可望揭開月球背面的神祕面紗。

潮汐鎖定影響 地球看不到月球背面

月球背面(far side of the Moon)又稱為「暗面」(dark side of the Moon),由於受到潮汐鎖定(tidal locking)的影響,月球被地球重力拖慢,月球自轉1圈的時間,相當於繞行地球公轉的時間,導致月球只有1面固定面向地球,而背對的那面就被視為月球背面。蘇聯「月球3號」(Luna 3)1959年完成首次繞行月球創舉,拍攝到月球背面景象。

1968年,美國執行「阿波羅8號」任務,當時的太空人看見月球背面,成為人類首次親眼目睹月球背面景象,而在之後「阿波羅10號」至「阿波羅17號」任務期間,當時執行任務的太空人均親眼看過月球背面。儘管人類見過月球背面,也有無數照片,但至今仍未有國家達成登陸月球背面的目標,而對太空野心勃勃的中國,可能成為第1個進行登陸月球背面的國家。

解決無線電受阻問題 鵲橋號中繼衛星就位

由於太空船航行至月球背面時,與地球通訊的無線電會暫時中斷,為了完成嫦娥四號登陸月球背面任務,中國今年5月21日在四川省西昌衛星發射中心,由長征四號丙運載火箭發射鵲橋號中繼衛星,成為世上首枚在暈輪軌道(Halo)上運行的人造衛星。鵲橋號中繼衛星搭載傘狀天線,展開後直徑達5公尺,寫下史上探測器攜帶最大口徑通訊天線的紀錄。

嫦娥四號的預定登陸點是月球背面南極艾托肯盆地(South Pole–Aitken basin)的馮卡門環形山(Von Kármán),此為直徑180公里的巨大隕石坑。月球正面與背面的化學組成物質截然不同,正面被「海」(mare)或熔岩流(lava flow)覆蓋,且正面大部分的古老表面都有熔岩流,但人類對背面的型態幾乎一無所知,推測背面的古老表面可能數百萬年來,一直承受太陽風及太陽曝曬。

有助了解月球成形原因 開採稀有物質「氦3」

澳洲國立大學天體物理學及宇宙學專家涂克(Brad Tucker)告訴《經濟學人》(The Economist),中國的登陸月球背面計畫,可望揭露「月球初始狀態的物質」。目前月球形成的論點眾說紛紜,其中最受支持的說法之一是指地球與原行星(Protoplanet)碰撞,其殘骸形成月球;另一說法則是多個衛星與繞行地球的星體碎片結合為月球,而有更多關於月球背面的資料,有助於釐清這些論點。

涂克還說,月球背面可能蘊藏豐富的化學物質「氦3」(helium-3),這是地球罕見的環保高價值元素,且很適合用作火箭燃料。《經濟學人》指出,愈能了解月球背面,愈有助於政府部門和私人企業重啟人類登陸月球計畫,甚至能建立繞行月球的永久太空站,月球或許能成為人類探索火星或其他星體的燃料補給站。涂克稱,「月球是太陽系裡的大型加油站」,而探索月球背面也能找出「管線」位置。

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