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中国时间: 08:50 2016年12月08日星期四

哈勃太空望远镜立新功


哈勃这个太空中的大功臣已经为航天事业立下了丰功伟绩。它的功劳不胜枚举。比方说,断定宇宙的年龄,证实宇宙星际存在黑洞,还有发现年轻星辰四周有导致行星形成的星辰盘等等。这回哈勃又立了什么功呢?

*观察月亮有没有钛铁矿*

围绕地球运行的哈勃太空望远镜可以说一向是高瞻远瞩的。刚才提到它的几大功劳,可见哈勃着眼于远古时代和浩瀚宇宙的天外之天,但是这回哈勃的注视对象相对说来是近了,就是眼前的月亮。

今年八月里有几天在美国航空航天局科学家的指令下,哈勃观察了月亮,更具体说是哈勃观察上世纪七十年代初期阿波罗宇宙飞船第十五号和十七号使命的登月地点,以及月球上一处45公里宽的陨石坑。这个陨石坑在宇航员从没到过的一片月球高地上。观察那里有没有钛铁矿石的存在。哈勃的这个使命有非常重要的实用价值。

*月球探险不必自备氧气?*

钛铁的成份中有氧,而氧气是人类生命所必需的,如果在月球上有足够的氧,那么宇航员上月球探险就不必自备氧气供应了,就地取材就得了。另外发动宇宙火箭的燃料也是氧气,那宇宙飞行器登上月球后是不是也能就地解决燃料问题了呢?月球上存在的氧是不是能满足这一切需要呢?这些都是科学家们正在探索的课题。

阿波罗登月后从月亮上带回来了一些含有氧的成份的矿石。就是钛铁。当初的登月使命的确发现了这种成份中含有氧的钛铁。这回航空航天局的科学家们指令哈勃观察那片高地,目的就是要看看那里是否也蕴藏着丰富的钛铁足以供应未来月球探险的需要。

*钛铁容易分解释放出氧*

月球上发现的矿石种类很多。为什么科学家对钛铁特别感兴趣呢?我们请在芝加哥附近西北大学内专门研究行星的科学家马克.罗宾森来解答吧。

罗宾森说: “在月球上发现的所有矿石里都含有氧,但是钛铁具有与众不同的性能,因为钛铁比较容易分解而释放出其中的氧。”

换句话说,我们从钛铁能比较轻而易举地得到有用的氧气。虽然月亮和那些远在天边的星星相比是比较近,但是毕竟也离开哈勃有相当长的距离,而且哈勃的任务是要识别月球表面的矿石,离开那么远怎么能完成这么细致精密的工作呢?这个问题还是得向专家请教。请罗宾森专家来给大家解释。

*通过月球表层光谱测铁*

罗宾森说,对准月球上那些观察对象的哈勃望远镜的摄影机带有滤光镜,使得哈勃能观察到紫外线的两个光谱区域,能通过月球表层反映在这段光谱区域中的颜色而感知矿石的存在。这听来还是有点费解,所以罗宾森专家为我们作了一个浅显的比较。

他把这个观察识别程序比作我们戴太阳眼镜。眼镜能为我们挡住某些光线,而让其它不同波长的光线透过镜片。

罗宾森说:“这就好比在不同的时段让哈勃戴上了这些太阳眼镜。我们就能在不同波长的光线中作这些黑白形像造影,并且依据这些形像造影来鉴别月球表面那些难以捉摸的不同色彩。”

*比较光线确定铁蕴藏量*

专家罗宾森和其它大学以及航空航天局的研究人员用阿波罗宇航员从月球带回来的那些岩石来帮助他们测定哈勃望远镜在阿波罗登月场地上所观察到的那些特定光线。然后他们就能把这种光线与哈勃在那个陨石坑区域所看到的光线作比较,以便判断含氧的钛铁在那个陨石坑区域的蕴藏量。

要是确定那里也蕴藏着相当丰富的钛铁,那今后的月球探险就省事多了。航空航天局内掌管哈勃望远镜的科学家珍尼弗.怀斯曼参加这个研究项目的工作。

怀斯曼说: “如果可以在月球上就地取材,对未来人类登月远征有很大推动作用,因为这一来人们登月能轻装上阵。比方说,不必携带笨重的生命维持系统。这在开展切实可行的月球探索项目的准备工作中是重要的一步。”

*2008年发射月球勘察飞行器*

美国的航空航天局正准备重续登月探索。他们要在2008年发射一颗卫星,名叫‘月球勘察飞行器’。这在一系列用机器人来完成的使命中是第一步。这些使命最终导致2018年人类登月。这整套月球探索方案的意义一定是确切了解月球的结构组成,从而也可以探知其它星球的结构组成。以便为探索其它星球,比方说为探索引起人们浓厚兴趣的火星作好准备。

这正是航空航天局科学家的远景规划,而在近期内“月球勘察飞行器”也会作许多必不可少的准备工作,它在环绕月球的轨道上飞行时,会为月球地形摄下完善的图像,并且测量月球表层的化学结构。

*为重返月球做精密测量*

而目前通过哈勃望远镜所了解的月球地表及其化学成份便于航空航天局科学家找到适合登月的场地,而且还为人类重返月球时可能利用的资源提供了信息。

迈克尔.沃戈是在航空航天局专门研究月球的科学家,我们请他来说说哈勃观测月球所得到的信息有什么意义。沃戈说:“我们在发射‘月球勘察飞行器’之前,先通过哈勃望远镜测量精密的数据,以便确定我们希望‘月球勘察飞行器’仔细勘测哪些重点目标。”

*哈勃望远镜经受考验*

哈勃望远镜是专门来观察远在几十亿公里之外的天体的。这种远在天外的观察对象在哈勃为它摄影的一瞬间仿佛是静止的。也就是说哈勃的摄影对象可能是稳定不动的。而这回哈勃的摄影对象是近在眼前的月亮了。月亮是环绕地球运行的,对哈勃而言,月球相对说来是快速移动的摄影对象。

听起来哈勃这位老将这次碰上新问题了!它可得经受考验了。哈勃必需对运行的月球作跟踪摄影,拍下月球的六十张图象。要做到这一点,哈勃必需以不同寻常的方式旋转。吉姆.加文是航空航天局领导月球探索的科学家。他把哈勃为月球摄影的任务比作一个瞎子试图对在五十米外奔跑的人扔球,还要把球打中这个人六十次。

加文说: “那就是哈勃务必完成的月球任务。这是一项引人注目的工作。从某种意义上说来这简直就是在月球上创造奇迹。”

航空航天局表示,哈勃摄下的图象需要经过几个月时间的分析,才能断定在月球上可能作为着陆场地的区域钛铁蕴藏量有多少。也就是说那里可取用的氧有多少。

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