探寻月球物理“示踪体”的踪迹
- 发布时间：2015-09-23 04:31:38 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
自上世纪60年代人类发现月球辉光以来，月尘研究成为世界上许多科学家关注的焦点。此类研究既包含月尘分布这样的宏观研究，又需要通过像带电粒子运动这样的微观研究透视月尘运动的本质。而通过分析月球地质运动、小天体撞击溅射等月尘可能的产生原因，可以利用嫦娥等探月数据对月尘的可能分布情况进行简要推断。《前沿科学》杂志2015年第2期刊出的论文《利用嫦娥三号降落相机及探月历史数据浅析月尘分布》对此进行了详细论述。
1967年，美国“勘测者”号月球探测器发现沿月球表面日月线一层薄薄的光带。“阿波罗”计划登月宇航员表示这一光带漂浮于月球表面数百公里之上。宇航员们还看到了月球表面上方出现明显的光晕，这一现象比太阳在同一地点单独产生的光亮要更明亮。2013年9月发射的美国宇航局大气与尘埃环境探测器发回的数据经分析后显示，月球被一个倾斜的永久尘埃环所吞没。探测器所携带月球尘埃实验设备数据记录了在6个月中发生的140000次微粒撞击事件。随着探月历史数据被重新挖掘处理，新一期探月浪潮中那些关于月球尘埃的探测事实公之于世，月尘——这个月球物理学研究的“示踪体”正越来越受到国际月球和行星物理学界的重视。
月尘一般直径约10微米，就是这样小的粗糙尘埃却会对宇航员及深空探测设备的供电及机械构件造成长期不可逆转的影响：由于月尘的附着及粘滞特性，宇航员所穿戴的宇航服关节部位可能出现活动困难；月球车动力及机械臂连接部会因大量带静电月尘的附着而失灵；绕月飞行的轨道探测器太阳能电池帆板因长期与大量月球尘埃碰撞摩擦而使其功率受到较大影响。月尘以不仅在微观，而更多表现在宏观方面的作用方式影响着人类开展月球探测的节奏。不仅如此，月尘在月球物理场及地质学研究中也正在扮演着“示踪体”的重要角色。由于月尘在月球表面的广泛而多层分布的特性，科学家得以利用这类特性来构建诸如：月球静电场分布、月球局部磁场特性、月球大气密度及分布等“隐形”月球物理场模型。
通过对嫦娥三号着陆探测数据的研究发现了月尘的分布高度及月球地质活动对月尘的产生及空间运动的影响因素。随着嫦娥探月任务的深入开展，科学家们将有机会全面揭开月尘产生和空间分布之谜。（作者系行星物理学博士，就职于北京天文馆）
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