嫦娥三號最新消息:美國宇航局4個月球探測器圍觀嫦娥登月
嫦娥三號最新消息:美國航空航天局(NASA)官方網站12月17日報道,中國嫦娥三號探測器14日成功在月球虹灣區域軟着陸並釋放出“玉兔”號月球車。儘管此次探月任務沒有跟NASA展開任何形式的合作,但NASA將此事件視作“對月球稀薄大氣開展研究和觀測”的絕好契機,並用目前在月球軌道上的4顆衞星對嫦娥三號着陸期間產生的塵埃進行探測。
NASA的這四顆探測器分別是月球大氣與塵埃環境探測器(LADEE),月球勘測軌道飛行器(LRO)以及名為“加速、重聯、湍流及電動力學月球-太陽交互作用”(ARTEMIS)的一對雙星探測器。
儘管在美國與中國之間並沒有這方面的合作,但美國科學家們仍然從中國方面的月球着陸中找到了可以開展有趣科學研究工作的點。而探測獲得的所有數據都將與國際科學界共享。
自從上世紀60年代阿波羅計劃將12人送上月球以來,美國航空航天局(NASA)一直致力於月球科學。憑藉“克萊芒蒂娜”(Clementine)和“月球勘探者”(Lunar Prospector)之類的現代探測器,以及最近完成的LCROSS和GRAIL等任務,NASA的科學研究已經幫助繪製出了月面地圖,確定了水冰的存在,還理解了我們這顆衞星不規則的引力場。
NASA目前正在開展的月球項目正在幫助科學家們加深對於太陽系的認識,為未來開展太陽系其它天體的探測奠定基礎,併為未來對更遙遠的天體,如小行星和火星的探測鋪平道路。
以下為NASA圍觀嫦娥三號登月着陸的四顆探測器
LADEE
LADEE即“月球大氣與塵埃環境探測器”,這顆探測器專門用於對月球稀薄大氣和塵埃環境進行考察,它的高靈敏度或將探測到由於中國玉兔號月球車的着陸擾動塵埃大氣環境而引起的細微變化。

NASA的LADEE探測器,將監測嫦娥3號登月是否會對月面極其稀薄的大氣及塵埃環境造成可以檢測的改變。圖片來源:NASA
LADEE探測器的最初設計目標是研究月球稀薄的大氣以及軌道塵埃環境。藉助其所搭載的設備,科學家們希望能回答一個長期懸而未決的問題:受到太陽照射而帶電的月球塵埃是否是造成阿波羅任務時美國宇航員們報告的一種神秘現象的成因。當時有宇航員報告他們在月面上日出之前觀察到“月平線”上出現一些神秘的閃光。
LADEE探測器於今年11月10日以來一直在低月球軌道上收集科學數據,初期計劃任務期為100天。到目前為止項目組的科學家們已經獲得了大量有關的科學數據。就在嫦娥三號探測器着陸月球之前,LADEE科學組便已經完成一整個月球週期(29.5天)內的科學數據採集工作。
在嫦娥三號着陸前後,LADEE飛船將使用其搭載的中性粒子光譜儀(NMS)獲取額外的觀測數據。NMS設備將監視中國嫦娥三號着陸器在降落時反衝發動機可能會產生的一些氣體成分,如水,氮氣,一氧化碳以及氫氣等。除此之外,LADEE探測器還將繼續其基本觀測工作,這將幫助判斷嫦娥三號飛船的降落是否造成了月球大氣中塵埃與氣體環境背景上可察覺的改變。
LADEE於今年9月6日發射升空,這是第一艘在美國航空航天局埃姆斯研究中心完成設計,開發,製造,組裝以及測試整個流程的飛船。除此之外埃姆斯研究中心還負責整個項目的管理以及衞星的實時操作控制。美國航空航天局戈達德太空飛行中心負責這顆衞星上搭載的科學載荷以及技術驗證載荷的管理工作,外加LADEE衞星的科學運作中心和整體任務支持。
LRO
LRO即美國航空航天局發射的“月球勘測軌道器”的英文縮寫。它於2009年6月升空。自那以後便一直在月球軌道上開展科學考察工作並獲得大量科學數據,其中包括分辨率前所未有的大量月表觀測圖像。

NASA的LRO探測器將對嫦娥3號登月點進行多次高分辨率成像觀測,有望俯拍到正在月面上工作的嫦娥3號及玉兔月球車的畫面。圖片來源:NASA
在嫦娥三號的着陸日期,LRO飛船將進行多達8次機動動作,使用萊曼α成像設備(LAMP)對嫦娥三號的着陸位置進行掃描成像。這是一台紫外波段成像設備。LAMP設備將有望探測到嫦娥三號在降落階段反衝發動機的尾流。
從12月份開始,LRO相機(LROC)將有望在其拍攝的2米分辨率圖像上看到嫦娥三號着陸器和玉兔號月球車。由於月球自身的自轉,此後每月都將會有一次機會讓嫦娥三號和玉兔處於LRO軌道位置的正下方,從而被LRO的相機攝入鏡頭。如此重複開展的觀測成像將讓科學家們可以觀察到由於嫦娥三號飛船的着陸以及玉兔號月球車的活動而在月面上造成的變化。
LROC相機的高分辨能力將使其可以覺察到嫦娥三號下降反衝發動機點火造成的月表擾動,在此之前的月球着陸器在軟着陸時也都會無一例外地造成月表塵土環境的擾動。不過,當LROC本月開展首次拍攝嘗試時光照條件將不會很理想,當時的太陽高度角很低,但這種狀況會在下個月有所改善。此次LRO飛船拍攝的圖像將讓科學家們有機會觀察月球地表由於嫦娥三號着陸而出現的大氣及地表變化,並由此考察月表的氣體遷移機制,以及局部擾動對月表風化層產生的影響。
LRO獲得的數據大大加深了科學家們對月球的瞭解,其獲取的數據不僅有助於未來載人和無人探測項目的實施,同時也證明月球遠比我們此前想象的更加複雜和充滿活力。LRO飛船將繼續工作直到2014年10月份,在那之後如果一切順利還將有可能繼續延長兩年的工作時間。
ARTEMIS(雙星)
ARTEMIS探測器將幫助LADEE解譯其獲得的數據。ARTEMIS由兩顆完全相同的衞星組成,其正式名稱為“月-日相互作用加速,重聯,震盪及電動力學探測器”,於2010年進入月球軌道。

NASA的THEMIS任務示意圖。圖中的5顆衞星,後來有2艘被NASA重新啓用,在繞月軌道上探測月球與太陽風的相互作用。它們也將對嫦娥3號登月展開觀測。圖片來源:NASA
它們原本是NASA的另一項任務THEMIS的探測器,那項任務一共動用了5艘飛船。ARTEMIS任務讓NASA重新啓用了其中兩艘在軌飛船,以延續它們的科學使命。
ARTEMIS雙星的第一顆衞星(P1)將於12月14日飛過距離月面200公里的位置。根據目前的計劃,該衞星將會搜尋任何可能與嫦娥三號有關的塵埃羽或是磁場擾動。而第二顆衞星(P2)則將對月球的太陽風環境以及磁場環境進行考察。這些信息將有助於判斷月面上的塵埃是如何懸浮起來的。
目前ARTEMIS的考察工作主要集中在測量月表的靜電,月球背陰面形成的等離子體尾以及月球與太陽風兩者之間的相互作用模式。