40多年前,首位登月宇航员尼尔·阿姆斯特朗在月球上“跳跃行走”,用动作展示出月球表面仅为地表六分之一的重力场。但六分之一,是个过于模糊的数字。
两枚“专职”探测器正准备变轨,进入绕月轨道,仔细探测月球引力场变化。
首“测重”
美联社27日援引航天局官员的话报道,两枚月球探测器9月10日借助“德尔塔-2”型运载火箭进入太空,定于本月30日和31日变轨,转入环绕月球轨道。
大小如洗衣机一般的两枚探测器将在绕月轨道上执行航天局“重力恢复与内部实验室”项目的一些任务。任务期90天。
两枚探测器暂命名为“GRAIL-A”和“GRAIL-B”。航天局几个月前开始在学校学生中征集探测器名称,最终将以胜出方案命名探测器。
“GRAIL-A”和“GRAIL-B”除装有科研仪器外,各装有一台照相机,为美国几所高中拍摄用于教学的月球影像。
“GRAIL-A”和“GRAIL-B”是第一组专用于探测月球重力场的飞行器。
待变轨
按美联社说法,这两枚探测器定于本月30日和31日分别变轨。探测器将启动自备发动机,降低运行速度,最终“落入”绕月轨道。
对于航天局工程师来说,探测器变轨是“令人紧张的环节”。
航天局官员戴维·莱曼说:“我知道我到时候会紧张,我是个好担忧的人。”
工程师说,如果宇宙射线影响探测器发动机运转,变轨就可能失败。
俄罗斯“福布斯-土壤”号火星探测器今年11月升空后,主发动机未能启动,变轨失败,滞留近地轨道。
不过一些航天局工程师说,“GRAIL-A”和“GRAIL-B”自发射后至今“运转无瑕疵”,运行参数正确,变轨失败可能性不大。
航天局“重力恢复与内部实验室”项目首席科学家玛丽亚·祖伯说:“两枚探测器发射后一直完美运转,但也不能……想当然。”
助释疑
在变轨后的两个月间,“GRAIL-A”和“GRAIL-B”会不断调整姿态,一个追着另一个呈“赛跑”模式,而后,两枚探测器会稳定运行在距月表大约56公里的绕月轨道上,相对固定的间距大约200公里。
进入相对稳定状态后,探测器会因为月球重力场的变化或加速或减速,从而使两枚探测器间距发生细微变化。借助两枚探测器发回地球的无线电信号,地面研究者可精确计算出两枚探测器的间距数字,从而判断分析月球不同区域的重力场变化。
两枚探测器将于明年3月开始收集数据。
绘制出月球重力场有助于研究者分析月表和月球表面以下的构成,进而解释月球“背向地球”的远端表面为何更加“粗糙”。
按航天局网站发布的消息,“GRAIL-A”和“GRAIL-B”传回的数据还可用于探究月球不对称热演化、推测月球表面撞击坑的结构和质量瘤的成因、推测月球内核体积等。(张远)
作者:张远