注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

张静华

 
 
 

日志

 
 
关于我

1982年毕业于昆明医学院5年制医学专业,1984年参加云南省高等教育自学考试,获得云南师范大学颁发的《现代汉语》、《文学概论》、《写作》三个单科合格证。技术职称:西医内科副主任医师、中医师。从事西医、中医30多年,曾在国际、国内发表过多篇论文,获得优秀奖。本人传略被收入《中国专家大辞典》、《世界优秀医学专家人才名典》、《世界名人録》及《世界华人英才録》。曾在《健康报》、《中华医学大典》、《红河科技》、《红河报》、《个旧卫生报》、《个旧文艺》、《云锡报》及辽宁省《古莲》杂志上发表过多篇文章。

网易考拉推荐
 
 

月球的背面有什么?为何要探测月球的背面?  

2016-08-05 00:27:21|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

月球的背面有什么?为何要探测月球的背面?

  • A+
  • A-
  • 分享
2016-08-04 19:23:27 来源: 光明网 查看原文

8月04日消息,月球看不到背面,为何要探测月球之背?我们都知道在地球上我们是看不到月球的背面的,实际而言就是我们永远只能看到月球的一面也就是我们眼中的正面,但是实际上不论是地球还是月球都会进行自转与公转,可是我们却永远只能看到月亮的一面这到底是为什么?而研究月球的背面对于科学家而言一直都是十分重要的,这又是为何?

首先关于为什么我们看不到月球背面?

首先要从月球的运动说起。月球可以被视作一个刚性的球体,它的运动可分为质心的运动(公转)和环绕质心的转动(自转)两部分。

月球的背面有什么?为何要探测月球的背面? - 双梅 - 张静华

在研究月球的质心运动时,我们通常将月球和地球近似视为全部质量集中在质心的质点,并且只有彼此相互吸引的引力作用,构成地月系统。从惯性坐标系内观察,地月二体系统的公共质心绕太阳公转,月球和地球又分别绕它们的公共质心作相互转动。

由于地球由西向东自转,所以天体都是从东方升起到西方落下。月球也不例外,我们每天看到的月球东升西落,实际上是月球绕地球在星座间自西向东移动,反映了地球的自转运动。月球绕地球一周经历的时间称为一个“恒星月”,历时27天7小时43分11.47秒。之所以称为“恒星月”,因为这是以恒星定标的,即月球从某颗恒星的近旁出发,又返回到该星附近同一位置的时间间隔。月球在自己的轨道上绕地球运行的平均速度为1.02千米/秒。平均每天东移13度。因此,月球每天升起的时间是不同的,有时候白天升起,有时候晚上升起,升起时间平均每天比前一天推迟50分钟,一个月之后,又恢复原来的升起时间。

月球背向地球的半球离地球较远,受到的地球引力较面向地球的半球小,即月球的腹背受力是不同的。如果月球自转周期与绕地球的公转周期不相等,那么月球上同一部位受到的地球引力是随时间变化的,将导致月球不同岩层之间摩擦,逐渐减慢自转的速度,最终使得月球自转的周期恰好等于它绕地球公转的周期,即月球被地球的引力潮汐锁定。潮汐锁定后,从地球上看月球,就永远只能看到月球的一面。

由于月球的天平动,月盘边缘区域有时候会露出一点点侧背。总体上,从地球上可以观测到整个月球表面的59%。

其次月球背面有什么?

迄今为止,还没有航天器登陆过月球背面,但科学家并不缺乏月球背面的探测数据。

1959年,苏联发射的月球2号探测器在飞越月球时,第一次拍到了月球背面的图像。上世纪六七十年代,美国和苏联的月球探测器多次获得了月球背面图像,阿波罗8号宇航员、以及之后登月的阿波罗宇航员都飞到了背面,从月球上空亲眼看到了月球之背的荒凉景象。

21世纪以来,美国、中国、印度、日本、欧洲的月球探测器对月球进行了更高分辨率的详细探测。2009年6月19日发射的月球勘测轨道器(LRO)已经获得了分辨率优于1米的全月球影像,可以清晰辨认出阿波罗登月时遗留在月球表面的月球车、登月舱等,当然也包括月球背面的高清影像。除登陆月球的着陆器和月球车外,月球探测器大多采用极轨方式运行,即从北极往南极再飞回北极。因此,每一圈飞行中都有半圈在月球背面,半圈在月球正面。

月球的背面有什么?为何要探测月球的背面? - 双梅 - 张静华

自2003年以来的12年中,已经有包括嫦娥一号、二号、三号在内的11个月球探测器飞临月球,获得了大量的探测数据,包括地形地貌、物质成分、表面环境等详细信息,没有发现任何人工建筑物或人为活动的痕迹。月球背面看起来只是一片保存了40亿年之久的荒凉大陆。

整体上,月球表面可分为月海和月陆两大地理单元。

月海是指月球上大片颜色较深的黑斑区域,实际上是一些宽广的平原,一滴水也没有。这些区域对太阳光的反射比较弱,看上去比周围更暗一些,很像地球上的海洋,约占月表面积的17%。月球上共有22个月海,其中19个分布在月球的正面,包括雨海、静海、云海、冷海、风暴洋等,约占整个正面半球表面积的一半,北半球的月海分布尤为显著。月球背面只有东海、莫斯科海和智海等3个月海。

月海是月壳形成后,内部岩浆涌出月表,填充低洼盆地后形成的大型平原。月海平原大多为山脉所包围,类似于地球上的盆地,具有圆形封闭的特点。月海的地势比月陆要低得多,月海中也常见到一些突起的山岭,包括弧形海岭、呈对角线分布的海岭和脉状不规则海岭。

除月海外,月球上颜色较浅的部分类似地球上的“陆地”,称为月陆。根据月球形成的大碰撞学说,46亿年前,一颗火星大小的天体撞击原始地球,撞击抛射物质在地球轨道形成了月球。月球形成后出现全球性的岩浆熔融,熔融岩浆在冷却过程中发生结晶和分异,密度较重的物质被下沉到月幔,而密度较轻的物质漂浮在月球表面,冷却凝固后形成了古老的月壳。月海则是在月壳形成后,从月壳裂缝中涌出的岩浆形成的。因此,月陆比月海更古老。

月陆的主要成分是密度较轻的斜长岩,反射率较高,看上去比较明亮。月陆的地势一般高出月球水准面约2~3千米,所以也称月球高地。整体上,月陆面积约占月球表面积的83%。月球正面的月陆与月海面积大致相等,但月球背面月陆占据着绝对主导地位。

月球的背面有什么?为何要探测月球的背面? - 双梅 - 张静华

月球正面和背面的比较。正面以地形平坦、月海居多,背面颜色较亮,月陆居多,撞击坑分布密度也比正面高,地形更崎岖( YC),月球表面的岩石类型比地球上要简单得多,在变质岩、火成岩和沉积岩三大岩石类型中,月球上只有火成岩。月海主要是玄武岩,月陆主要是斜长岩,都是由各种硅酸盐矿物和金属氧化物组成,主要包括氧、硅、铁、钙、铝等元素。

一些人看到嫦娥一号和二号卫星拍摄的月球照片都是黑白的,就问为什么不拍一些月球的彩色照片回来,可实际上黑白灰才是月球的真实颜色。嫦娥三号着陆器和玉兔号月球车包裹着金色的薄膜和鲜艳的五星红旗登上了月球表面,中国人终于在月球上拍到了彩色照片,满足了给月球拍彩照的心愿。

再次探测月球之背有多难?

在月球背面飞行和着陆的探测器,由于月球本身的阻挡,不能直接和地面进行无线电通信。地面控制人员无法了解到飞船的运行状况,也无法把测控信号传输给飞船进行各种操作。如果是飞行在月球上空数十至上百千米高度的探月卫星,在通信中断的情况下,还可以依照惯性保持原姿态继续飞行。若是月球车或者登月舱要成功着陆在月球背面,需要实时测量飞行轨道,发送测控信号以调整降落速度和着陆姿态,才能实现安全着陆。因此,要确保嫦娥四号在月球背面安全着陆,首先需发射一颗中继卫星,建立探测器和地面之间的通信联系,通过中继卫星传输数据和发送测控信号。

月球的背面有什么?为何要探测月球的背面? - 双梅 - 张静华

  最后为何要探测月球之背?

对天文学研究而言,月球背面是一片难得的宁静之地。接收遥远天体发出的射电辐射,是研究天体(包括太阳、行星及太阳系外天体)的重要手段,称为射电观测。由于这些天体的距离遥远,电磁信号十分微弱,在地球上,日常生产生活的电磁环境会对射电天文观测产生了显著干扰。所以天文学家一直希望找到一片完全宁静的地区,监听来自宇宙深处的微弱电磁信号。月球背面屏蔽了来自地球的各种无线电干扰信号,因而可以监测到地面和地球附近的太空无法分辨的电磁信号,为研究恒星起源和星云演化提供重要资料。

除此之外,月球背面更为古老,保留着更为原始的状态,具有不同于月球正面的地质构造,对研究月球和地球的早期历史具有重要价值。而地球上经历了多次沧海桑田,早期地质历史的痕迹早已消失殆尽,我们只能寄望于从月球上仍保存完好的地质记录中挖掘地球的早期历史。

看来探测月球的背面真的是对于我们而言有着不一样的意义,虽然目前为止困难重重,嫦娥四号虽然已经算是做好了,但是不到真正的时刻永远也预料不到实际的效果,开来还是只能期待了。

版权声明:如涉及版权问题,请作者持权属证明与本网联系

[责任编辑: LT275]
  评论这张
 
阅读(6)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017