嫦娥四号为人类探索月球奥秘做出了哪些突出贡献?
一是月球背面巡视区的形貌和矿物成分研究。
基于玉兔二号月球车搭载的可见光和近红外光谱仪、全景相机、月球雷达等数据,分析了着陆区的光谱、石头分布和浅层结构,得出了着陆区的形状、物质和矿物的组成、来源和特征等科学结论。
首次通过原位探测直接获得月球深部的物质成分,揭示了月球背面特别是南极艾特肯盆地复杂的撞击历史,为月球土壤的形成和演化模式提供了关键证据,为未来南极登陆和巡视探测选址提供了重要参考。
第二,开展月球背面巡视区月面浅层结构研究。
根据嫦娥四号着陆器的月球雷达和相机数据以及其他多源数据,研究建立了嫦娥四号着陆区的地层剖面和多期溅射覆盖关系。降落区的飞溅物累积厚度约70米,表面是来自芬森陨石坑的飞溅物。
在巡视区40m深度内,有三个不同的地层单位,包括12m内的细粒月壤层、12m至24m的砾石层、24m至40m的溅射沉积和风化产物层。这些成果首次揭示了月球背面地下结构的奥秘,大大提高了我们对月球撞击和火山活动历史的认识,为月球背面地质演化研究带来了新的启示。
第三,开展月球中子、辐射剂量和中性原子研究。
利用嫦娥四号着陆器的月球中子与辐射剂量探测器和中性原子探测器的数据,获得了月球高能粒子的辐射环境谱、月球中性原子能谱的结构和反照率。月球表面的中子辐射剂量率比空间站内部高1至2倍,辐射剂量当量约高1倍。
确认原生银河宇宙射线撞击月球表面,产生反射质子。这些成果为太阳风与月球表面微观相互作用的研究提供了重要支撑,促进了对月球表面辐射风险的认识,为月球宇航员辐射损伤的估算和未来的辐射防护设计提供了重要参考。
第四,开展月基低频射电天文观测与研究。
利用嫦娥四号着陆器平台低频射电频谱仪,首次在月球背面成功开展低频射电天文观测,获得了大量有效观测数据。获得月球着陆区40MHz频率以下的电磁环境背景谱和低频射电三分量时变波形数据,对于研究太阳低频射电特性和月球表面低频射电环境具有重要的科学意义。