日本登月球成功 「月球狙擊手」精準著陸創歷史

圖為在月球表面著陸的探測器SLIM。(X平台)
圖為在月球表面著陸的探測器SLIM。(X平台)


在先前經過2次失敗後,日本在1月20日再次挑戰登月任務。這次終於成功,並且成為全球第五個登月國家。這次任務是要探尋月球的起源,而任務完成的一大特色是日本這次登月時探測船的精準降落。

日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)在1月20日成功的將暱稱為「月球狙擊手」的小型無人探測器SLIM(Smart Lander for Investigating Moon)降落在月球上,也讓日本成為全球第五個成功的安全降落在月球的國家。不過,其實這枚探測器一開始的任務並未如原先預期的順利。

被稱為SLIM的這枚月球探測器在降落月球後,因為它的太陽能板朝向了錯誤的方向而出現問題,使得它的電源遭到關閉。所幸在重啟之後,這個探測器已經開始運作,並開始觀測月表的岩石,希望達成日本這次月球探測的一項重要任務,就是採集月球赤道南方、靠近被稱為酒海(Sea of Nectar)地區的資訊。

日本這次的登月最特別之處在於它首度嘗試了「精準」登陸月球的科技實力,讓這枚探測器降落在預訂降落目標點的100公尺內,也就是位於月球赤道南方、靠近酒海的希奧利隕石坑(Shioli Crater)附近。

加拿大安大略西部大學(Western University in Ontario)的行星地質學教授奥新斯基(Gordon Osinski)表示,他非常高興他們選擇了該處地點。奥新斯基也是阿提米絲3號(Artemis 3)月球任務的地質學小組成員之一。

奥新斯基說,選擇隕石坑的一項偉大之處在於,探測器可從地表的深處挖掘岩石,而可以為人們提供一扇窗,去了解星體表面下方的情況。

太空風化

倫敦自然歷史博物館(Natural History Museum)衛星物質團體(Planetary Materials Group)的首席資深研究員羅素(Sara Russell)說,「月球沒有像地球一樣的大氣層,所以月球未受到保護,會持續遭到微隕石和幅射的轟擊,而對其表層帶來損害。」微隕石是指在星體表面上收集到的來自該星體之外的小天體。

羅素說,當隕石坑發生時,它會拋出被埋在下層的物質,而這些物質可能更原始,因為它們尚未經歷過一種被稱之為太空風化的損害。所以在隕石坑可以看到新鮮的岩石,而能讓人們對月球有更多的瞭解。

她說,「月球所曾經歷過的事情,地球也都經歷過。研究隕石坑也可以告訴我們有關地球自已的一些歷史,因為從那裡來的岩石沒有任何我們在地球上會經歷的複雜因子,像是水和生命,以及風等。」

在降落在這個隕石坑中後,日本「月球狙擊手」已經對周遭環境拍攝了257張低解析度的影像。

落點準確創歷史

另一個選擇希奧利隕石坑地區作為SLIM探測器任務降落點的原因是,它的面積較小,是SLIM落地精準度的理想訓練地。SLIM的設定是要在著陸目標點328英呎(100公尺)的範圍內降落。就像它的暱稱「月球狙擊手」一樣,SLIM探測器事實上在目標點的180英呎(55公尺)範圍內著陸。日本宇宙航空認為這是一項「重大的成就」。

英國曼徹斯特大學(University of Manchester)地球化學和宇宙化學的研究員裴奈特費雪(John Pernet-Fisher)說,「他們真的利用技術顯示出他們可以在非常小的著陸範圍內降落,這是向前邁出的一大步,展現出未來可以在不同星球降落的能力。」

傳統上,月球任務的著陸目標區域通常是在幾公里寬的範圍內。裴奈特費雪說,「但是,這真的會限制你可以降落的地點,因為你必須確保在整個著陸區域內,每個著陸點都是可以安全降落的地方。」他說,「如果你希望在更具挑戰性或較崎嶇的地形上著陸的話,事情就會變得困難許多。」因此,裴奈特費雪表示,「日本這次確實可以為在地形更多樣化的地區降落打開大門,因此或許可以告訴我們一些有關月球與其形成的不同資訊。」

裴奈特費雪說,「如果你想一想,我們正試著要以從相當小地理範圍中收集的岩石為基礎,來瞭解這整個星球的地質歷史。」所以,他說,「從許多不同地理點儘可能收集愈多的數據,真的是非常的重要。」

熔岩海

在希奧利隕石坑附近最大的月球地徵就是酒海(Sea of Nectar)。它是一個直徑為210英哩(339公里)的盆地,是在月球近側(也就是一直面對地球的那半部)上最老的盆地之一。酒海盆地比鄰近的寧靜海要小很多。寧靜海的直徑超過540英哩(875公里),同樣也很平坦。

科學家稱這些盆地為「海」是因為古代天文學家初次看天空上的月球時認為,它是被水所充滿,因為顏色較深,但後來從帶回的樣本發現,它們其實是巨大的熔岩平原。根據瞭解,月球表面由於遭受巨大天體撞擊,岩漿從月球內部湧出地表,形成廣大熔岩地形。

月球上是否有水

那麼月球上是否真的有水的存在呢?科學家表示,月球另一個地區的確出現水的痕跡,這也將是後續登月任務的目標,包括NASA預期在2026年進行的阿提米絲號任務。奥新斯基表示,在月球南極地區,有一個區域的地質讓人感興趣,那裡富含所謂的揮發物質,例如水冰,還有冷凍的二氧化碳或氨。

水冰被視為一項極具價值的資源,有可能成為月球上的關鍵資源。它可以為未來的太空任務提供如飲用水和氧氣,甚至可以轉化為燃料,支持更長遠的太空探索。此外,水冰也可能成為未來建立月球基地的重要原材料,有助於減少對地球資源的依賴。

奥新斯基就說,如果人類在月球南極可以發現豐富充足的水冰,而且可以取用的話,這個結果將改變月球探索的遊戲規則。

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