玉兔二号开工探索月球撞击坑这是真的吗？玉兔二号开工探索月球撞击坑时间过程详解玉兔二号数据揭示

玉兔二号数据揭示冯·卡门撞击坑地形演化历史
《中国科学报》11月25日报道， 11月21日，根据中国国家航天局探月与航天工程中心公布的消息，玉兔二号月球车结束寒冷漫长的月夜休眠期，受光照成功自主唤醒，恢复月面工作，进入第十二个月昼工作期。至此，嫦娥四号在月球背面工作时长已突破300天，达到322天；“玉兔二号”月球车行驶里程也成功突破300米，达到318.62米，实现“双三百”突破。
与此同时，利用“玉兔二号”数据开展的科学研究也交出一份漂亮成绩单。 11月19日，由中国科学院遥感与数字地球研究所等多家科研机构组成的团队在《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）上发表论文，揭示了嫦娥四号着陆区冯·卡门撞击坑地形演化历史，为认识该区域地质演化历史和物质了重要信息。

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研究者供图
嫦娥四号着陆区冯·卡门撞击坑填深部的玄武岩之后，先后叠加了来自艾德勒和芬森坑的溅射物，之后又叠加了大量的小撞击坑，形成了着陆区现在的地形。
【玉兔二号开工探索月球撞击坑这是真的吗？玉兔二号开工探索月球撞击坑时间过程详解】肩负使命的“玉兔”
作为月球上最大和最古老的撞击盆地，月球南极艾肯盆地的演化过程一直受到全世界科学家高度关注。
今年1月3日，作为嫦娥三号的备份，原本不在探月工程“绕落回”三部曲计划内的嫦娥四号被科学家“安排”去了月球背面。嫦娥四号着陆器携带玉兔二号月球车，在月球南极艾肯盆地内的冯·卡门撞击坑着陆，实现人类探测器首次在月球背面着陆，正是为了探索这块“处女地”的诸多奥秘。
“前人研究推测，南极艾肯盆地形成过程中可能挖掘出了月球深部物质，即下月壳甚至上月幔的物质。 ” 论文第一、中国科学院遥感与数字地球研究所邸凯昌研究员告诉《中国科学报》。
而已有证据显示，冯·卡门撞击坑实际上并不是直接暴露于月表的原始月球深部物质，其底部被后期喷出的玄武岩所充填，并且在嫦娥四号着陆区之上还覆盖了来自另一个撞击坑“芬森坑”的溅射物。
玉兔二号月球车光谱仪分析的月壤是我们想要了解的深部物质吗？那些溅射物到底从哪里来？它们又经历了什么样过程？有了这些问题的答案，就能描述出冯·卡门撞击坑的形成过程。科学家们期待，携带了可见和近红外光谱仪的玉兔二号可以通过就位探测南极艾肯盆地，回答这个重大的命题。
锁定溅射物的第二个
玉兔二号月球车开始工作以来，来自中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室行星遥感团队与澳门科技大学、中国科学院地质与地球物理所、北京航天飞行控制中心、中国科学院西安光学精密机械研究所的科研团队通力合作，利用月球车立体相机近距离获得的高分辨率影像开展着陆区形貌及其形成过程研究。
同月球上大多数大撞击坑一样，冯·卡门坑内也被玄武岩所充填。 “由于月球玄武岩浆的粘度很小，就像机油倒在地面，其坑底地形整体应该相当平坦。 ”邸凯昌介绍。
然而，玉兔二号全景立体影像不仅发现这里有大量的小撞击坑，地形趋势也崎岖不平。研究人员利用玉兔二号在多个停泊点获取全景立体影像制作了5厘米分辨率“数字高程模型” 。
模型显示，着陆区地形东北高、西南低，在东南至西北方向有波浪状的起伏。研究人员判断，这些地形起伏显然不是由小的撞击坑引起的，而可能是堆积在平坦玄武岩基底之上、至少二层来自周围撞击坑的溅射物。
再结合已有的中低分辨率高程数据，除了位于冯·卡门坑东北的芬森坑，他们锁定了溅射物的第二个——位于冯·卡门坑东南的艾德勒坑。分页标题
勾勒演化过程
进一步量测和解译证实，着陆区所覆盖的溅射物厚达60-70米，最上层的东北-西南向线性溅射物来自芬森坑，叠加在东南-西北向的地形隆起上，这一地形隆起则是来自艾德勒坑的溅射物。
撞击坑数值模拟表明，来自芬森坑和艾德勒坑溅射物在着陆点的厚度分别为约30米和35米。 “溅射物厚度累计值与着陆点与冯·卡门坑底玄武岩的高差一致，说明在玄武岩基底之上确实叠加了这两层溅射物。 ”邸凯昌介绍。
“芬森坑和艾德勒坑是在南极艾肯盆地形成之后的撞击挖掘形成的，它们内部并没有后期玄武岩的填充，因此这两个坑内部物质及其溅射物实际上来自南极艾肯盆地底部，是月球深部物质。 ”他进一步解释。
至此，冯·卡门坑的地形演化历史被勾勒出来：充填深部的玄武岩之后，先后叠加了来自艾德勒和芬森坑的溅射物，之后又叠加了大量的小撞击坑，形成了着陆区现在的地形。
这表示， “玉兔二号所分析的月壤基本上与下伏的玄武岩无关，主要是来自芬森坑溅射物，可能有少量艾德勒坑溅射物的贡献，为认识月球的深部物质组成给出了重要的约束。 ” 论文通讯、中国科学院地质与地球物理所研究员林杨挺总结。
该项研究得到了中国科学院先导科技专项、国家自然科学基金、澳门科学技术发展基金的资助。
“玉兔”打开月球背面“隐秘角落” ，帮助分析小行星撞击历史
和“玉兔二号”一起“爬山”的雷达发回了令人振奋的数据。
中国科学家基于“玉兔二号”前3个月昼探测数据，获得月球背面着陆区月壤和浅层结构的重要发现和认识，翻开了月球演化“日记”的全新一页。 9月7日，这项研究成果在《自然—天文》上发表。
【玉兔二号开工探索月球撞击坑这是真的吗？玉兔二号开工探索月球撞击坑时间过程详解】月球的浅层结构记录了大型撞击事件和岩浆喷发的次数、规模以及它们之间的时序关系，是写下月球30多亿年演化故事的天然“日记本” 。但迄今为止，人类对其认识仍十分有限，它犹如等待探索的“隐秘角落” 。
30多亿年演化的“日记本”
月球的演化与小行星撞击密不可分，科学家试图分析月球浅层结构获得小行星撞击历史。
科学家已经了解，小天体撞击是地球早期演化的重要驱动力，但长期地质构造活动抹除了其早期演化的大部分痕迹，因此了解地球的早期演化历史十分困难，而月球上较好地保留了这些记录。
论文通讯、中国科学院地质与地球物理研究所（以下简称地质地球所）研究员林杨挺向《中国科学报》介绍：“月球质量较小，很早就停止了内部活动，因此月表的撞击坑及撞击坑溅射物堆积剖面是了解月球30多亿年演化历史的很好视角，也可以为我们认识地球的早期演化重要参考。 ”
科学家曾为小行星撞击假设出一幅幅“高能画面” 。例如，月表物质被“撞”出来并向四周抛射，在近距离形成连续的溅射毯，在远距离形成不连续的溅射条纹。一些大型撞击事件还可能引起火山喷发，形成玄武岩与溅射堆积物的互层结构。
月球表面遭受普遍和强烈的小行星撞击改造，因此月表物质是不同撞击事件溅射物的混合。溅射物的石块大小和堆积厚度又与撞击事件的规模和距离相关。也就是说，月球浅层结构原封不动地记录下了小行星撞击的“画面” ，形成一本星球演化的天然“日记” 。
“黑科技”助力
上世纪70年代以来，美国“阿波罗计划”通过在月表钻取月壤样品及月震仪探测等方式，尝试“看清”月球浅层结构。但钻孔样品深度仅2米且钻孔位置有限；月震波的方法的空间分辨率较低，难以识别月球浅层的精细结构。即使结合月震波、微波、地形地貌及小撞击坑溅射物光谱分析等多种方法，也只能间接获取一些粗略特征。
2019年1月，嫦娥四号探测器怀抱“玉兔二号”抵达月球背面南极—艾肯盆地中的冯·卡门撞击坑，实现人类首次月球背面软着陆，随即开展了就位探测和巡视探测。分页标题
为探测人类向往已久的月表浅层结构， “玉兔二号”搭载了足够先进的“黑科技”——测月雷达。雷达由2个频率通道组成，其中高频通道探测深度约50米，用于探测月壤及其下伏溅射物的高分辨结构，低频通道探测深度可达约500米，用于探测可能存在的厚层状溅射角砾岩层和玄武岩层等结构。
在此之前，作为“玉兔二号”的“前辈” ，嫦娥三号依靠测月雷达开展了“边走边探”的工作，完成了首幅月球浅层结构剖面图，揭示了嫦娥三号着陆区的地质结构和地质演化过程，并发现了一种新的岩石类型。基于这些发现，科学家揭示了该区域的火山活动历史。
3个月昼的数据
2019年3月13日， “玉兔二号”完成3个月昼工作，进入第三个月夜，累计行走163米。
收到数据后，科研团队和载荷研制团队立即投入到研究工作中。作为论文3位共同第一之一，地质地球所研究员张金海负责数据处理，中国科学院空天信息创新研究院研究员周斌为测月雷达设计师、负责厘定原始数据，澳门科技大学助理教授祝梦华则负责撞击坑模拟。
经过地质解译， “玉兔二号”所到之处的浅层结构剖面清晰地展现在科学家面前。着陆区的浅层结构由上往下分为3个基本单元：单元1总厚度130米，为临近多个撞击坑的溅射物堆积和底部的玄武岩角砾层；单元2总厚度约110米，为多次喷发的玄武岩层；单元3总厚度不小于200米，则为着陆区北部的莱布尼兹撞击坑的溅射物。同时，高频雷达信号揭示了单元1上部的精细结构，最顶层30多米厚的物质主要是来自芬森撞击坑的抛射物。

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玉兔二号所到之处浅层结构剖面（课题组供图）。
这表明， “玉兔二号”探测的月面物质并不是充填冯·卡门撞击坑底的玄武岩，而来自芬森撞击坑。同时，雷达剖面还揭示，着陆区经历了多期次的撞击溅射堆积和多期次玄武岩浆喷发充填。这些新发现对于认识月球南极—艾肯盆地的演化具有重要意义，对于月球内部物质组成与结构的后续探测和研究有重要的指导作用。
研究人员表示，期待后续探月工程能搜集到更多来自月球背面“隐秘角落”的信息，以帮助科学家完整解密“月球日记” 。
玉兔二号开始探测月球石块 39亿年前的秘密或被揭开
【环球网科技综合报道】日前，中国的嫦娥四号着陆器和玉兔二号巡视器唤醒后已经开始进入正常工作状态，并对月球背面的艾特肯盆地的石块进行科学探测。

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据媒体报道称，第三月昼期间，玉兔二号巡视器对石块进行了科学探测。目前探测到的石块最大直径约20厘米，探测时月球车距离石块约1.2米。
但是这些石头的还未可知，比如石块是来自宇宙的陨石，还是来自月球表面的物质，通过对其一系列的物理和化学分析，科学家未来或将更加了解月球的情况。
同样，国家天文台研究员平劲松也分析指出，月背表面的石块可能是来自外太空的撞击溅射体，或者来自本地，具有与月尘不同的原初特性和地质活动信息。
据介绍，从地月形成到21世纪，两个星球受陨石撞击的巅峰时刻就是39亿年前。艾肯盆地这个大坑正是那时形成，它的绝大部分都位于月球背面，最深处自然也隐藏在人类看不到的地方。嫦娥四号此次前去，任务之一就是采集这些最古老的岩石，并运回研究。
“这次探测可能会为我们带回一些线索，让我们知道39亿年前在月球上到底发生了什么。 ”中国科学院月球与深空探索总司司长邹永辽说。分页标题
平劲松表示，巡视器对石块、车辙进行科学探测还只是个开始。艾肯盆地中藏有的更古老的岩石种类，从未被直接探测过，还是一片处女地。对它们物质组成的分析将有助于我们更好地理解月球表面数十亿年来的进化史。