天文太空

何時重返月球?

太空探測器,或許可以;太空人,再等等。

撰文/阿爾珀特(Mark Alpert)
翻譯/王季蘭

天文太空

何時重返月球?

太空探測器,或許可以;太空人,再等等。

撰文/阿爾珀特(Mark Alpert)
翻譯/王季蘭

發生在1969~72年間的六個阿波羅任務,成功地將12位太空人送上月球,但卻留給了研究地球衛星的科學家兩大遺憾。遺憾之一是任務唐突地結束,留下諸多層面仍待探索的月球;更令人惋惜的是,阿波羅任務圓滿達成,讓大眾誤以為:既然太空人已經成功登月,看來應該沒有理由再重返月球了。


然而,1990年代環繞月球的兩艘太空探測船──克萊門蒂號(Clementine)與月球探勘者號(Lunar Prospector),讓科學家對於地球的這顆無大氣衛星興起了新的疑問。一項令人震驚的發現,是在月球兩極附近終年陰影的區域,找到了水冰的證據。由於科學家相信彗星曾為地球及其衛星帶來了水和有機化合物,因此完好保存於月球兩極的冰,很可能為生命的起源提供線索。另一項重要發現,是在月球背面偵測到綿延2500公里的巨大盆地。這個南極–艾肯盆地(South Pole-Aitken Basin,見右圖底端)是由小行星或彗星撞擊而成,深達13公里,鑿穿了月球的地殼,很可能將月球的地函暴露於外;它是整個太陽系裡最大規模的撞擊隕石坑。


多虧有阿波羅任務的太空人收集的岩石樣本,月球地質學家已經曉得,月球正面的一些撞擊盆地是在約39億年前形成的。他們相信南極–艾肯是月球表面最古老的盆地,因此,確定它的年齡是很重要的。假設南極–艾肯的定年結果並不比月球正面的盆地古老許多,這便支持了「月球災難說」(lunar cataclysm theory),也就是地球及其衛星在太陽系生成之後約五億年,曾經歷一段相對而言短暫卻劇烈的轟擊。行星科學家至今仍無法解釋,這樣大規模的密集轟擊是如何發生的。


這些發現讓月球重新排入太空探測的議程,只是有些科學家對於目前已排定的月球任務並不很熱中。


歐洲太空總署預計在今年(2003)3月發射聰明一號(SMART–1)月球探測器,但它的主要任務是測試一顆離子引擎,與美國航太總署(NASA)的深太空一號(Deep Space 1)任務類似。日本的太空探測器月球A號(Lunar–A)會在今夏升空,計畫在月球「植入」一架地震儀,方法是朝著月球表面投擲一枚飛彈型穿刺器,但因技術問題限制,這艘探測器只能攜帶兩枚穿刺器,因此失敗風險相當高。此外,日本宇宙科學研究所目前正籌備一個更具野心的2005年任務,名為月神(SELENE),但這艘月球探測器也不能為克萊門蒂號與月球探勘者號帶來的基本問題做出進一步解釋。月球探勘者號的首席研究員班德表示:「我們必須到月球表面去,挖挖看裡頭到底有些什麼。」


NASA即將開始推展的一系列「新疆界」(New Frontiers)任務,將很可能包含一艘無人操縱的登月小艇,它能夠從南極–艾肯盆地挖出約一公斤重的岩石碎片,並用火箭將岩樣運回地球做更仔細的分析。美國科羅拉多礦業學院的地質學家杜克曾在2000年提出一個相似的任務,他指出登月小艇的降落地點極具關鍵性。以理想狀況而言,登月的地點應該有撞擊產生的熔融岩石,才能從中推敲出盆地的年齡與月地函的組成物質,並且必須夠接近月球南極,讓研究人員能夠檢測冰的存在。為了降低失敗風險,讓數艘登月小艇分別降落在不同地點是最可行之道,但這麼做可能會超過最初編列的6億5000萬美元預算。


至於想要把太空人重新送上月球的主意,在考慮到NASA的經費困境後則顯得更是牽強。不過在去年的10月,曾出現一道希望曙光,當時NASA的第一位「太空建築師」馬丁,概略描述出人類探索的下一步可能藍圖:在「L1地月拉格朗日點」(L1 Earth-moon Lagrangian point,也就是地球和月球重力互相抵消的地方)建造一座小型太空站。太空站的位置距離月球只有6萬5000公里,是月、地間距的1/6,這個點將提供登陸月球(登陸火星也行)的便捷管道。然而,在NASA仍為建造低地軌道上的國際太空站而奮鬥的此時,恐怕沒有人敢奢望,阿波羅任務會在短期內重新上演。 【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2003年第12期2月號】



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