阿波罗之后的月亮：谁飞翔，如何研究

地球和月球有一个非常困难的关系。在60年代和70年代进行了积极而密切的交流之后，在宇航员着陆并移动了月球之后，在送出并研究了地面之后，世界宇航员几乎忘记了地球的卫星，将活动集中在其他方向。这甚至引起了有人或某事禁止人们研究月球的神话。但是，研究仍在进行中，而且非常活跃，我们今天将讨论这一点。

在启动Luna-24 AMC的返回模块并在地球与月球之间传送最后一小撮碎石后，仅剩下真空。仅仅14年后，航天学便开始重返月球。迄今为止，有关有人旅行的真相已被遗忘-成本与航班的科学和实际收益之间的关系太微不足道了。因此，目前主要是卫星飞行，一名月行者飞行以及其他着陆车正在准备中。

在90年代。第一个重返月球的人是装备了Hiten任务的日本人。



大多数情况下，该卫星仅用于测试飞行，重力操纵，地球大气中空气阻力的技术，即学会在地球和月球之间飞行。在船上，他有一个微卫星，他们想把它扔进月球轨道，但是设备没有打开。

1994年，克莱门汀美国研究机构登月。



它也被用来测试和研究深空对电子的影响，但是增加了一些仪器：紫外线和红外光谱仪，以及在轮毂上带有六个滤色镜的高分辨率相机（更多关于如何使用光学系统研究行星）。多亏了他们，才有可能开始对月球进行地质测绘。



还有一个激光测高仪来创建月球地形的三维地图。基于Clementine数据，可以创建Google Moon应用程序，然后再使用来自Apollo轨道模块和日文自动Kaguya的图像进行补充。

Clementine高分辨率相机的图像分辨率不是很高-从7到20米，因为卫星以大约400公里的高度飞行-在这样的距离内您看不到太多。


以扩展的颜色显示图像，使您可以看到地质岩石中的差异。

但是感谢克莱门汀，科学家们获得了第一个间接证据，表明月球两极存在着高浓度的水。

随后，在1998年又从美国国家航空航天局（NASA）飞越了Lunar Prospector。



它根本没有配备摄像头，布置得相当原始，但是他能够使用中子传感器和伽马射线能谱仪进行月球的第一次地质测绘。卫星能够确定月球两极的水在地面中的浓度可以达到10％。



伽马能谱仪的使用（更多关于如何使用辐射研究行星）使确定硅，铁，钛，铝，磷和钾的表面分布成为可能。进行了更精确的引力场测量，发现了新的不均匀性-泥瓦匠。



在2000年代，新成员开始加入月球俱乐部。 2003年，欧洲航天局发起了Smart-1实验飞行任务。飞行的任务也主要是技术性的-欧洲学会了使用等离子发动机在深空飞行。除此之外，还有车载摄像头：用于在可见光和红外范围内进行拍摄。



Smart -1的相机很小，轨道也很高：从400到3,000公里，因此镜框大多是广角和低分辨率。最详细的帧是每像素只有50微米，全球地图中只从每像素250米帧构建的。尽管在任务开始时就设定了要考虑阿波罗和卢诺霍德的目标，但并没有成功-他们需要小于一米的分辨率。但是考虑两极的永恒之光的峰值。



Smart-1在飞向月球时尝试与地球进行激光通讯。他们并不打算在光束上传输数据，他们只是试图用一米望远镜在特内里费岛上的天文台拍摄。目的是研究地球大气层对光束的影响。尝试是成功的-他们击中了望远镜，但没有开始开发这项技术-收音机似乎更可靠。

在这里，我们需要分散自己的注意力，并回答许多人可能已经提出的问题：为什么不能降低位置以使表面图像更好？似乎没有大气，至少要飞行10米！但是月亮不是那么简单。虽然那里有某种大气，但可以忽略不计，而掩饰也不能忽略。 Maskon是重力场中的局部增加。

月球的引力场是不均匀的。



假设我们在均匀的平原上方10公里处飞行。作用在设备上的重力具有一个恒定值。我们通过加速推进系统，获得第一宇宙速度来对其进行补偿，并且如果没有任何阻碍，我们可以在这个高度无休止地飞行。但是，如果我们不是绕着巨大的台球飞来飞去，而是绕着月亮飞来飞去，那么平原将很快消失。我们会遇到例如5公里高的山脉。引力场会发生什么？没错：设备的吸引力将会增加。卫星轨道上的一种重力坑。卫星被压到地面的位置越低，“凸点”开始对它的影响就越小。



月亮更加复杂。曾几何时，巨大的小行星落在其上，刺穿了地壳，并引起了一块更致密的地幔岩石上升到日表面。而且白天的表面由更多松散的火山岩组成。结果，我们得到了一个相对平滑的平原，具有一个不均匀的引力场。地幔物质更致密，更重吸引更多，并获得相当于重力的“山”。实际上，这就是所谓的maskon-质量集中器。

2007年，日本的Kaguya登上了月球。日本人学会了飞向地球的天然卫星后，决定认真研究它。该装置的质量达到了近3吨-该项目被称为“仅次于阿波罗的最大野心月球计划”。



船上安装了两个红外，X射线和伽马射线光谱仪，用于研究地质。月球雷达测深仪本应深入肠道。



Kaguya伴有两颗小型中继卫星Okina和Ouna，每颗重53公斤。多亏了他们，才有可能研究反面引力场的不均匀性，从而编制出更详细的泥瓦匠图。 Kaguya首先在100公里的高度飞行，然后下降到50公里，拍摄了美丽的月球景观和美丽的地球日落，但看不到阿波罗或Lunokhods-相机分辨率还不够。



经过两年的运行，Kaguya装置能够从其装置中获取大量数据，希望的人可以从月球轨道上看到照片和视频。向所有人开放存档科学信息 -我不想接受它。

继Kaguya之后，新来者登上了月球：印第安人和华人。他们现在正以无人驾驶模式展开整个月球竞赛。

2008年，印度的第一个深空自动飞行任务Chandrayaan-1升空。



该仪器携带了数种印度仪器和数种外国仪器，其中包括红外线和X射线光谱仪。船上安装了一个立体摄像头，可以拍摄高达5米的细节。



一个有趣的研究是由一个美国设备- 小型雷达进行的与合成的孔径网格。科学家们希望找出月球两极的冰储备。经过几个月的工作，对杆子进行了适当的检查，第一批报告非常乐观。

雷达确定了无线电波在浮雕的各个元素上的散射。如粗糙度报告（粗糙度）中所述，零散的岩石元素上可能会发生散射系数的增加。类似的效果可能会导致结冰。绕极区域的分析显示出两种类型的火山口，它们显示出高度的分散性。第一类是年轻的陨石坑，它们不仅在底部而且还在其周围散射无线电波，即在小行星坠落期间扔出的岩石上。火山口的另一种类型是“异常”，信号仅散布在底部。此外，据指出，这些不正常的陨石坑大多数处于深深的阴影中，那里的太阳光线从未落下。在其中一个火山口的底部记录了温度，可能是月球上的最低温度25开尔文。 NASA科学家得出结论雷达在“异常陨石坑”冰层斜坡上看到的东西。



根据Chandrayaan-1雷达数据估算的冰沉积量大致证实了Lunar Prospector中子探测器的估算量-6亿吨。

后来，中国科学家根据Chandrayaan-1和LRO的数据进行了独立研究，得出的结论是，月球上“正常”和“异常”的陨石坑在预计不会结冰的极点或赤道的散射系数没有区别。他们回忆说，使用Arecibo射电望远镜从地球上进行的一项研究未发现任何冰层沉积。因此，月球上的水储备仍然是秘密，仍在等待他们的发现者。

Chandrayaan-1携带了另一个有趣的设备-Moon Mineralogy Mapper-一种用于以高分辨率对月球进行地质定位的红外高光谱仪。他还给出了矛盾的结果。首先，它再次证实了在极地地区水或含氢矿物的含量增加了。其次，他在月球探矿者没有发现氢含量增加的迹象中发现了水和羟基的迹象。



Moon Mineralogy Mapper的问题在于，它实际上是分析了土壤的最高毫米，发现的水可能是太阳风对月结石影响的结果，而不是表明肠中有丰富的沉积物。



不幸的是，由于该设备的技术故障，Chandrayaan-1任务的停止时间比计划的要早-一年都没有工作。现在，印度正准备执行着陆任务，并着陆小型月球车。

中国在月球研究中距离所有“新来者”最远。根据他的说法，两颗卫星，一颗月球车和一颗技术飞越月球并返回太空舱-因此它们为运送月球土壤作了准备，并在将来进行载人飞行。我们将谈论他们的成就和计划，以及21世纪的美国登月计划。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN382985/