LRO将获得前所未有的高清晰度数据

北京时间6月19日凌晨，美国航天局成功发射月球勘测轨道飞行器（LRO）和月球撞击坑观测和遥感卫星（LCROSS）。这是美国“重返月球”计划的第一步，其主要目标是对月球表面环境进行前所未有的精确测量，绘制月球表面资源分布和地形特征的三维地图，为人类登陆寻找合适的着陆点，为美国下一步载人探月以及火星等其他太空探测提供基础。

 

6月17日，LRO科学团队成员Jeffrey Plescia博士在北京参加2009探月与地学科学研讨会期间报告了本次双星探月的任务和载荷情况。Jeffrey Plescia来自美国John Hopkins大学应用物理实验室，他在接受《科学时报》记者采访时详细介绍了美国LRO飞行器有别于中国、日本、印度探月卫星的特别之处。在LRO搭载的7台科学仪器中，Plescia着重向《科学时报》记者介绍了其中的5台。

 

首先，利用高分辨率的月球勘测轨道器照相机（LROC），LRO将获得比以往分辨率高得多的图像。其安装的窄视场相机的全色分辨率达到0.5米/像素。据了解，此前的最高像素分辨率，印度月船1号的为5米，日本月亮女神号的为10米。该相机能够获取高分辨率的月球小尺寸特征，帮助确定着陆点、发现载人着陆器着陆时可能遇到的障碍以及探明月球的资源量。

 

另外，月球轨道器激光高度计（LOLA）可使单一激光脉冲产生5个波束来照射月面，然后通过5个独立的接收探测器接收反射回波，并分别进行信号处理。因此，同以前单波束的技术相比，LOLA能获得更好的月球表面信息，最终形成一个精确的全月表地形模型三维图，找出终年不见阳光的阴影区并寻找水冰，同时改进月球重力场模型。

 

月球上的热辐射会对人类造成伤害，辐射效应宇宙线望远镜（CRaTER）将用于研究月球辐射环境。特别是，实验中将第一次携带一个类似人体的探测器进入月球环境，从而了解月球辐射会在多大程度上伤害人体，协助防护技术的开发。

 

在LRO搭载的所有科学仪器中，只有一台非美国制造，这就是由俄罗斯提供的月球探测中子探测器（LEND）。这台仪器装有9台中子探测器，其分辨率高于以往的类似仪器，利用其数据将可能找到月壤中水冰存在的证据。除了提供仪器，LEND的首席研究员由俄罗斯科学家担任，双方将合作研究、共享数据。

 

另外，借助于微射频新型合成孔径雷达（Mini-RF），LRO还将有可能最终帮助科学家确定月球两极的撞击坑中是否存在水冰。据介绍，Mini-RF的分辨率较高，并且是x波段和s波段双频雷达，可以进行雷达成像。Plescia透露，如果一切顺利，他们希望能在LRO和印度的月船1号之间进行一个试验，让各自搭载的雷达在月球极地的两端同时探测，相互传输数据，这就可以最终判断月球上是否存在水冰。“这是一个决定性的判断。”Plescia强调。

 

“其他的一些仪器同中国的嫦娥一号和印度的月船1号上搭载的类似，只是分辨率不同、设计不同、研究目的不同而已。”Plescia 说，“总体来说，LRO收集分辨率极高的信息，为人类登月作准备，最终目的是让人类可以在月球上生存。”

 

同耗资5亿美元的LRO相比，LCROSS是一项“搭便车”的任务，仅耗资7900万美元，它的主要任务是通过两次撞击来寻找月球上水冰存在的证据。据悉，这两次撞击区域都是在月球极地附近永久背阴面的陨石坑，这块位置被认为存在水冰的可能性最大。此前，各国的探月器多以葬身月球的方式谢幕。不同的是，LCROSS是专门为撞击而设计的，其撞击能量和规模是其他探月器无法比拟的，据称其主撞击能量相当于1.5吨以上的TNT炸药。

 

拥有了LRO传输回来的优良数据，美国是不是离重返月球的目标进了一大步？Plescia提醒道：“人类对月球的了解还是相当少的，一旦我们有了月球表面极高分辨率的信息，可能会出现一些我们不曾预料到的情况，发现月球比我们想象得更加复杂。正如火星探测一样，人类获得越多的信息，探测计划就越复杂。因此，我认为到时候我们可能会比现在的问题还多，不断有新问题出现。”

 

 

《科学时报》 (2009-6-26 A1 要闻)