月球南極
月球南極是科學家們特別感興趣的地方，因為該區域永夜坑處於永久陰影中，因此可能存在水冰。在月球南北二極中，南極可能更有趣，因為該區域的陰影區遠大於北極[1]。南極隕石坑坑底是月球上唯獨陽光照射不到的地方，因而，南極隕石坑是含有早期太陽系化石記錄的寒冷深窖[2]。相較之下，月球北極地區類似的掩蔽隕石坑數量就少得多。[3]
地理
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月球南極位於極地南極圈的中心（南緯80°至南緯90°）[4][5]。月球南極已從數十億年前的原始位置偏移了5 度[來源請求]。這種偏移改變了月球的旋轉軸，使陽光能夠到達以前被陰影的區域，但南極仍然具有一些完全陰影的區域。 軸旋轉與橢圓平面成 88.5 度。 相反，南極還包含永久暴露在陽光下的區域。 南極地區有許多隕石坑和盆地，例如南極-艾托肯盆地，這似乎是月球最基本的特徵之一[6]，還有山脈。南極平均溫度約為 260 K（−13 °C；8 °F）[6]。
隕石坑
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月球的自轉軸點位於沙克爾頓坑內，最接近南極的著名撞擊坑有：德·傑拉許隕石坑、斯維德魯普隕石坑、舒梅克環形山、福斯蒂尼隕石坑、霍沃思環形山、諾畢爾環形山和卡比厄斯環形山。
探索
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有數個國家的探測衛星從繞月軌道對月球南極地區進行過探索。通過美國的月球軌道器、克萊門汀號、月球探勘者、月球勘測軌道飛行器、日本的輝夜姬號和印度的月船1號等實施了廣泛的研究，發現了月球水的存在。美國國家航空暨太空總署的月球坑觀測和傳感衛星在卡比厄斯環形山坑中發現了大量的水[7]。月球坑觀測和傳感衛星任務故意撞向卡比厄斯環形山的地面，從樣本中發現它含有近5%的水。[8]
月球勘測軌道飛行器
[編輯]月球勘測軌道飛行器（LRO）由美國國家航空暨太空總署於2009年6月18日發射，目前仍在繪製月球南極地區的地圖。這項任務將幫助科學家了解月球南極地區是否有足夠的可持續資源來維持永久載人太空站。LRO 攜帶占卜者月球輻射計實驗（Diviner Lunar Radiometer Experiment），該實驗研究南極表面的輻射和熱物理特性。它可以檢測反射的太陽輻射和內部紅外線發射。LRO 占卜者實驗能夠探測到月球水冰可能被困在表面的位置。
月球坑觀測和傳感衛星
[編輯]月球坑觀測和傳感衛星（LCROSS）是由美國國家航空暨太空總署營運的機器人太空飛行器，該任務被認為是一種低成本手段，用於確定在月球極地地區檢測到的氫的性質。[9]其在月船一號發現月球水後立即發射[10]，LCROSS 的主要任務目標是進一步探討月球極地附近永久陰影隕石坑（永夜坑）中是否有冰形式的水。[11]它是與月球勘測軌道飛行器（LRO）及其半人馬座上級一起發射的，成功確認月球南部卡比厄斯環形山有水。[12]
月球撞擊探測器
[編輯]印度太空研究組織（ISRO）於2008年10月22日隨月船1號發射了月球撞擊探測器（MIP），後者於2008年11月14日20時06分（UTC）與繞月軌道運行的月船一號分離，並在近25分鐘後在沙克爾頓隕石坑邊緣附近（89°33′S 122°56′W / 89.55°S 122.93°W）按預定計畫硬著陸。透過這次任務，印度成為第一個硬著陸或撞擊月球南極的國家。這是目前世界上唯一一次探測器硬著陸月球南極的事件。
月球25號
[編輯]俄羅斯於2023年8月10日發射了「月球25號 」月球著陸器。[13]月球25號花了五天時間到達月球，然後又繞著這顆天然衛星轉了五到七天。太空飛行器隨後計畫降落在月球南極地區的博古斯瓦夫斯基環形山附近（69.545°S）或曼齊尼環形山附近（68.773°S），若著陸成功將是距離南極最近的探測器。在將探測器縮小到著陸前軌道的過程中，月球25號出現了「緊急情況」。月球著陸器在莫斯科時間8月19日下午2點57分（UTC11時57分）突然失去通訊，隨後證實任務失敗。
月球25號的主要任務是驗證著陸技術，這次任務攜帶了30公斤（66磅）的科學儀器，包括一個用於採集土壤樣本的機械手臂和可能的鑽探硬體。[14]這次發射是用聯盟-2.1b 號火箭和佛蓋特上層級（Fregat）上面級從東方太空發射場進行的。[15][16]
月船3號
[編輯]印度太空研究組織於2023年8月23日成功在月面著陸的月船3號是首個在月球南極地區著陸的探測器[17]，但其著陸點緯度為南緯69°，並非南緯80°以上的月球南極範圍內，只是月球高緯度地區；儘管如此，月船3號仍是目前所有著陸器中最靠近月球南極點的。[18]
奧德修斯號
[編輯]2024年2月22日在馬拉柏特環形山80°08′S 1°26′E / 80.13°S 1.44°E著陸的奧德修斯號月球著陸器實現了民營航太公司首次月球軟著陸，也是1972年阿波羅17號之後第一艘在月球上軟著陸的美國製造的太空飛行器。
資源
[編輯]| 化合物 | 分子式 | 組成 | |
|---|---|---|---|
| 月海 | 高地 | ||
| 二氧化矽 | SiO2 | 45.4% | 45.5% |
| 氧化鋁 | Al2O3 | 14.9% | 24.0% |
| 氧化鈣 | CaO | 11.8% | 15.9% |
| 氧化亞鐵 | FeO | 14.1% | 5.9% |
| 氧化鎂 | MgO | 9.2% | 7.5% |
| 二氧化鈦 | TiO2 | 3.9% | 0.6% |
| 氧化鈉 | Na2O | 0.6% | 0.6% |
| 99.9% | 100.0% | ||
太陽能、氧氣和金屬是南極地區豐富的資源[20]。 通過在南極附近建立月球資源處理設施，太陽能發電將允許幾乎持續運行[21]。 已知存在於月球表面的元素包括氫 (H)[22]、 氧 (O)、矽 (Si)、鐵 (Fe)、鎂 (Mg)、鈣 (Ca)、鋁 (Al) ）、錳（ Mn）和鈦（Ti）。 其中較豐富的是氧、鐵和矽。 氧含量估計為 45%（按重量計）。
未來
[編輯]美國國家航空暨太空總署的商業月球酬載服務（CLPS）計畫於2025年1月發射雅典娜號月球著陸器至沙克爾頓隕石坑（89.67°S），2025年9月發射格里芬1號任務至諾畢爾環形山（85.28°S），為阿提米絲計畫載人載人登陸南極地區做準備。[23]
中國國家航天局預計在2026年發射嫦娥七號探測器，在月球南極沙克爾頓坑進行探測任務。
參見
[編輯]參考文獻
[編輯]- ^ South Pole Region of the Moon as Seen by Clementine. NASA. June 3, 1996 [March 4, 2010]. （原始內容存檔於2012-02-27）.
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- ^ The Lunar Arctic Circle. 網際網路檔案館的存檔，存檔日期29 December 2018. Xefer. October 10, 2011.
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- ^ Запуск первой в истории современной России миссии на Луну запланировали на 11 августа [The launch of the first mission to the Moon in the history of modern Russia was scheduled for August 11]. TASS. 5 June 2023 [5 June 2023]. （原始內容存檔於5 June 2023） （俄語）.
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- ^ Did India land spacecraft near moon’s south pole? Top China scientist says not. South China Morning Post. 2023-09-27 （英語）.
- ^ Taylor, Stuart R. Lunar Science: a Post-Apollo View
. Oxford: Pergamon Press. 1975: 64. ISBN 978-0080182742.
- ^ Why the Lunar South Pole? 網際網路檔案館的存檔，存檔日期5 September 2020. Adam Hugo. The Space Resource. 25 April 2019.
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- ^ Chang, Kenneth. For Artemis Mission to Moon, NASA Seeks to Add Billions to Budget. The New York Times. 25 May 2019 [25 May 2019]. （原始內容存檔於25 May 2019）.
Under the NASA plan, a mission to land on the moon would take place during the third launch of the Space Launch System. Astronauts, including the first woman to walk on the moon, Mr. Bridenstine said, would first stop at the orbiting lunar outpost. They would then take a lander to the surface near its south pole, where frozen water exists within the craters.
外部連結
[編輯]- USGS: 地球的月亮 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
