目前,我國的玉兔二號月球車已經(jīng)在月球背面工作了長達3年多的時間,遠(yuǎn)超3個月的設(shè)計壽命。截至第41個月晝,玉兔二號的總行駛里程達到了1142米?,F(xiàn)在月球背面的黑夜已過,玉兔二號和嫦娥四號已進入了第42個月晝。
在第41個月晝期間,玉兔二號前去探測了備受科學(xué)家感興趣的“龍脊”。那么,玉兔二號所發(fā)現(xiàn)的“龍脊”究竟是什么東西呢?是“誰”留下的呢?為什么月球背面會這么神秘呢?
在沒有月球探測器的時候,人類對于月球背面的認(rèn)知完全是空白,因為在地球上永遠(yuǎn)無法看到月球背面。但我們知道,月球是有白天黑夜的,也就是說月球在自轉(zhuǎn),那么,為何我們看不到月球的另一面呢?
神秘的月球背面
月球的確有自轉(zhuǎn),它繞著自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)一圈的時間為27.322個地球日。就像地球既有自轉(zhuǎn)又有公轉(zhuǎn)那樣,月球除了自轉(zhuǎn)之外,它還會繞著地球公轉(zhuǎn),而公轉(zhuǎn)周期恰好也是27.322天,與自轉(zhuǎn)周期一模一樣,為什么會有這樣的巧合呢?
這種現(xiàn)象其實并非巧合,而是地球?qū)υ虑虍a(chǎn)生的潮汐鎖定現(xiàn)象。數(shù)十億年前,月球最初的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)速度都要比現(xiàn)在快得多,而且距離地球也要近得多,只有幾萬公里。
在地球引力的作用下,月球被拉扯成橢球狀,正對著和背對著地球的兩側(cè)形成潮汐隆起。在月球自轉(zhuǎn)過程中,潮汐隆起部分會阻礙月球自轉(zhuǎn),消耗月球的自轉(zhuǎn)角動量,導(dǎo)致月球越轉(zhuǎn)越慢。
反過來月球引力也會讓地球產(chǎn)生潮汐隆起,地球自轉(zhuǎn)也會變慢。由于角動量守恒,地球損失的自轉(zhuǎn)角動量會轉(zhuǎn)移給月球,導(dǎo)致月球的公轉(zhuǎn)角動量變大,月球逐漸遠(yuǎn)離而去。
最終,自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)角速度變得越來越慢,直至兩者的速度保持相同,此時月球被潮汐鎖定。在這種情況下,月球永遠(yuǎn)有一面正對著地球,而另一面背對著地球。事實上,這種現(xiàn)象在太陽系中普遍存在,木星、土星等巨行星的多顆衛(wèi)星都被潮汐鎖定,而冥王星和它的衛(wèi)星卡戎還出現(xiàn)了互相潮汐鎖定的特殊現(xiàn)象。
由于月球背面始終朝向地月系統(tǒng)之外,所以更容易遭受來自外面的小行星撞擊,那里密密麻麻的隕石坑就是最好的證明。而月球正面主要是平坦的月海,隕石坑的數(shù)量要少很多。
雖然人類早已發(fā)射過月球探測器,拍攝到了月球背面的景象,也有宇航員親眼看到月球背面,但無論是探測器,還是宇航員,從未登陸過月球背面。直到我國發(fā)射嫦娥四號,人類的探測器才第一次登陸月球背面,隨之而來的還有玉兔二號月球車。
“龍脊”
為了揭開月球背面的神秘面紗,玉兔二號開始了史無前例的月球背面探測之旅。此前,玉兔二號在月球背面發(fā)現(xiàn)了奇奇怪怪的東西,包括“石碑”、“神秘小屋”、“石兔子”、粘稠月壤、隕石、透明玻璃珠。
就在幾個月晝前,玉兔二號發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處月表上有一塊黑色凸起物體,就像我國傳說的龍背部鰭片,科學(xué)家給它取了一個響亮的名稱:“龍脊”。由于“龍脊”形狀獨特,玉兔二號打算前去近距離探究一番。
雖然直線距離看起來不是很遠(yuǎn),估計只有幾十上百米,但玉兔二號要走過去相當(dāng)不容易。因為“龍脊”周圍遍布隕石坑,而且地勢不平坦,科研人員需要謹(jǐn)慎選擇路線,非常小心地控制玉兔二號前進。
在大約兩周的月晝期間,玉兔二號的總行駛距離一般只有二三十米。雖然玉兔二號的行駛速度可達5.6厘米/秒,這意味著每小時可以走200米,但它并不能一直保持高速行駛。
如上所述,玉兔二號走在地形復(fù)雜的月面上,每走一步都要十分小心,需要走走停停。而且行駛太快的話,月塵可能會被卷入電機中,導(dǎo)致月球車出故障,當(dāng)年的玉兔一號就是因為這樣而在月球正面停止工作。
經(jīng)過數(shù)個月晝的艱難“長途跋涉”,跨越重重障礙,玉兔二號終于來到了“龍脊”面前,原來這是一塊凸出月表的石頭。“龍脊”有可能像此前發(fā)現(xiàn)的“石碑”那樣,是由小行星撞擊留下的殘骸,當(dāng)然也有可能是其他成因。玉兔二號用紅外儀器對這塊石頭進行了探測,科學(xué)家將會對獲取的數(shù)據(jù)進行分析,以揭示它的起源。
玉兔二號的月球背面探測之旅還在繼續(xù),接下來幾年,我國還將陸續(xù)發(fā)射嫦娥六號、七號、八號月球探測器,其中嫦娥六號將在月球背面登陸,在那里采集月巖和月壤,然后再帶回地球。到時,月球背面的更多未解之謎將被進一步揭開。