纽约时报: 踏足“未知的月球”，中国和世界要探索什么？

华盛顿人

　　SHANNON HALL2019年1月4日    纽约时报中文网

　　

　　NASA/JPL

　　经过一次前所未有的太空飞行，中国的嫦娥四号已经在此前航天器从未踏足的一片地方着陆：月球远面。


　　“这是国际月球科学探索的历史性一步，它打开了‘未知的月球’，在月球远面首次进行地表探索”，布朗大学(Brown University)行星科学家詹姆斯·黑德(James Head)说。


　　如果成功，该任务可以回答关于地球唯一的自然卫星的基本问题。比如，关于月球的形成和早期的演化仍然谜团重重，这一问题反过来又为整个太阳系的历史提供了线索。


　　此外，该任务将从月球远面进行首次射电天文实验，并进行第一次勘察，看植物是否可以在月球上生长——这是迈向人类在地球以外执行长期任务的关键一步。


　　月球有两面


　　如果你在一个月内观月，那么“月中人”永远不会真正消失。尽管月球有不同阶段，但他总是在那里，在他那天国的高处密切关注着你。那是因为月球与地球是潮汐锁定的。它每次环绕我们的星球时都会自转一次，从而始终保持同一个半球面对地球。


　　天文学家将我们总是从地球上看到的那一面称为“近面”，而我们永远看不到的那一面称为“远面”。


　　它并非真的是“暗面”


　　虽然远面从地球上永远都看不到，但它仍会被太阳照亮，并且和近面有着相同的月相。月球上没有永久的“暗面”，尽管在通俗文化中它被如此描述，以指代月球不为人知的一面。


　　一场从未到来的洪流


　　1959年，当苏联的月亮3号(Luna 3)太空船发回第一批月球远面的照片时，它揭示了一个和我们所看到的大不相同的世界。


　　之所以能在近面看出“月中人”的面孔，是因为它存在黑暗区域，在浅色月球土壤衬托下显得很醒目。这些黑暗区域形成于远古小行星撞击月球表面，释放出熔岩，使其表面变得阴暗平滑，抹去了以往冲击的痕迹。


　　但当远古小行星撞击月球远面时，却没有熔岩洪流。其影响只是给表面留下了陨石坑的痕迹。这使得远面比近面更亮、更苍老、陨石坑痕迹更重。


　　一些天文学家怀疑出现这样的鲜明对比，是因为近面的地壳比远面薄得多。这使得岩浆更易出现在近面，普渡大学(Purdue University)行星科学家布莱欧妮·霍根(Briony Hogan)解释道。但为何一个半球和另一个的地壳厚度差异如此之大仍是个未解之谜。霍根希望嫦娥四号能提供一个解题的线索。


　　一片总是在视野之外的宝藏


　　太阳系的早期十分动荡。小行星或彗星等大的物体撞击了岩质行星，留下了陨石坑，有的直径超过600英里。


　　但这段混乱历史的大部分证据都消失了，被时间抹去。在地球和其它岩质星球上，这些陨石坑被火山在数十亿年间里冲刷掉了。


　　月球远面则保留了其年轻的原始记录，特别是古老物体撞击其表面的次数。


　　“太阳系初期的历史就锁在远面的岩石中”，霍根说。


　　着陆远面，重观宇宙


　　地球很吵。任何无线电天线都能呈现奇怪噪音的混响：发射自手机、电视台、输电线、电丝网、远处的闪电、GPS卫星、汽车、Wi-Fi，当然还有无线电。但月球远面却全然不受这些杂音的影响，因而创造了研究无线电宇宙的理想地点。


　　正因为如此，天文学家们长期以来都梦想着在月球远面建造一个无线电天文望远镜。


　　“我们用无线电波长探测所有事物，从近邻的黑洞到遥远的星系，所以在远面建一个无线电天文台将是天文学的一大喜讯”，霍根说。“嫦娥四号行动将是验证该理论的首次行动，也将让我们看到月球远面的无线电观测比地球上的观测要好得多。”


　　如能按预期运转，那么未来的月球天文台将促进凝结到第一代恒星当中的原始氢气云这类现象的研究。


　　“我们将能听到宇宙大爆炸的遥远回声，看到最初一代恒星形成之前宇宙的状态”，荷兰奈梅亨大学(Radboud University Nijmegen)电波天文学家海诺·法尔克(Heino Falcke)说。


　　这样的信号可以使天文学家们探测宇宙的早期发展过程。法尔克提到了大爆炸仅37万年后的宇宙的著名热图——又称宇宙微波背景，“这是一幅婴儿照片”，他说，但从月球远面也许有可能“看一场年轻的宇宙从婴儿到青春期的演化电影”。

　　
　　看看月球远面能长些什么


　　嫦娥四号还携带着一个机载实验，以测试植物在月球上长势如何——特别是马铃薯和会开小花的拟南芥，该实验将推进中国的载人航天目标。这是迷你温室首次登陆太阳系另一行星。


　　盖恩斯维尔的佛罗里达大学园艺学家安娜-丽莎·保罗(Anna-Lisa Paul)说，这个微型实验“为人类返回月球进行长期驻留而非短暂访问做了进一步的准备”。


　　翻译：Shuhua、李建芳

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