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微尘舜筌

北国少帅 Blog of Shunquan

 
 
 

日志

 
 

月尘之迷  

2014-01-02 09:30:24|  分类: 旅游 |  标签: |举报 |字号 订阅

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月尘之迷 - 舜筌 - 微尘舜筌

  阿姆斯特朗与奥尔德林登月成功归来之时,从月球上带回了50磅重的石块与泥土(即月尘),他们把这些泥石放在一个密封的盒子里,这个盒子能够使月尘处于类似月球表面的低压环境中。但是,当这些月尘被带回位于休斯顿的约翰逊太空航天中心时,科学家们发现,它们已将盒子的密封装置破坏了。

月尘犹如粉末一般精细,却又具有玻璃似的锋利。月尘的成因是撞击月球表面的各种流星体将含有硅和金属成分的石块和尘土加热并粉碎,因此而形成了月尘。因为月球上没有风和水流将月尘的毛边打磨光滑,所以这些微小的颗粒的表面既粗糙又锋利,它们几乎能附着在任何物体上。

“ 比起辐射,月尘本身所具有的破坏力更能代表极具挑战性的工程设计问题,就如同移民的健康问题一般重要,”阿波罗17号的宇航员哈里森·施密特在他2006年所著的一本书中如是写道:“在月球上,月尘不仅会破坏太空服,还会慢慢腐蚀掉月球防寒靴的保护层。在完成阿波罗号的6项任务的过程中,没有一个装着月尘的盒子能够保持真空密封状态。月尘甚至还附着在宇航员的身上被带回了太空船。据施密特称,这些粉末闻起来很像火药,能造成人的呼吸困难。没有人能准确地了解这些微粒对人体肺部的影响。

月尘不止覆盖在月球表面,还作为外大气层的一部分,漂浮在月球上空的60英里处,在那里,所有的微粒都因受到月球重力的影响而聚集在一起,但因数量有限而从来不会互相冲撞。二十世纪六七十年代,研究人员用影像的方式,在日落时分于月球表面探测到了一朵漂浮着的发光云。不久之后,宇航员吉恩·赛尔南乘坐阿波罗17号环月航行,在月球的日夜交替之时,他记录下了日夜交替的锋线这一小现象,并称之为明暗界线。赛尔南用绘画记录下了月尘变化的景象。当宇航员的轨道飞行器越过明暗界线接近白天那边的时候,汇聚成一体的颗粒,飞散开来,离开了月球表面并漂浮在空中形成云层,并渐渐汇聚成一条明晰的线。从某种程度来说,它们的来源仍是一个谜。假定它们是由月尘所构成的,但是没人能够完全了解它们是如何形成的。

有一种可能性是,明暗界线内会形成一种电场——在这里光明与黑暗相遇——这种电场可以使月尘微粒漂浮在空中。科罗拉多大学的物理学家米哈利·霍雷伊证明了月尘真的对这种电场有反应。但是他也怀疑这种反应机理还没强到能够维持这种神秘的、不断增长的云。

一个新的任务得出的数据帮助科学家对此找到了新的解释。至今,距离宇航员登月已有几十年,众多国际商业空间计划所包含的各种机器人及人类登月计划,令月尘再度引起人们的关注。九月,NASA往地球的这颗唯一的自然卫星发射了一个小型探测器,名为LADEE,去探测分析这些月尘,这将持续好几个月。

这个探测器大概有一辆小汽车那么大,内部装有太阳能电池板。有三个方形仪器像鼻子一样安置在其顶部:一个由霍雷伊参与设计的月尘计数器,还有两个用来鉴别氦和钠等分子的化学检测器。从其侧边突出的部分是月球激光通讯演示器,是用来传送数据的,例如有关月尘颗粒大小和位置的数据,这些数据将会通过一道激光束传送回地球;这部演示器最近打破了在NASA与月球间传送数据速度的记录,它能在240,000英里的距离上秒传将近622兆的信息量,几乎是美国宽带网络平均传输速度的71倍。

这项价值2亿8千万美元的任务是正合时宜的,因为中国、印度、日本和俄国都宣布在来年发射本国的月球探测器,而LADEE会抢先一步到月球上拿到相对未受污染的第一手资料,月尘密度的照片以及月球上化学物质的大概信息。2015年,Google公司的月球X探测器将会挑战这些工程师们,该公司会制造一个无人驾驶的航天飞机,上面配有照相机,登陆到月球上,将那些掉落到月球上的宇宙物质的信息传送回地球。而另一家空间探测公司,金穗公司,也对此计划在未来几十年,让宇航员参与到这一任务中。

LADEE的任务会持续几个月,在任务结束之前,它每天都会在投射到月球上的、有大约15吨中的宇宙物质中探测,正是这些物质构成了月尘聚集的云,最后它会把探测到的数据发回到地球。

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