深析圍觀嫦娥3號的四顆美國探測器

美國宇航局的這四顆探測器分別是月球大氣與塵埃環(huán)境探測器(LADEE)，月球勘測軌道器(LRO)以及名為“ARTEMIS”的一對雙星探測器。

盡管在美國與中國之間并沒有這方面的合作，但美國科學(xué)家們?nèi)匀粡闹袊矫娴脑虑蛑懼姓业搅丝梢蚤_展有趣科學(xué)研究工作的點。而探測獲得的所有數(shù)據(jù)都將與全球科學(xué)界共享。

美國宇航局目前正在開展的月球項目正在幫助科學(xué)家們加深對于太陽系的認(rèn)識，為未來開展太陽系其它天體的探測奠定基礎(chǔ)，并為未來對更遙遠(yuǎn)的天體，如小行星和火星的探測鋪平道路。

以下為圍觀嫦娥3號著陸的四顆探測器

LADEE

LADEE即月球大氣與塵埃環(huán)境探測器，這顆探測器專門用于對月球稀薄大氣和塵埃環(huán)境進(jìn)行考察，它的高靈敏度或?qū)⒖梢蕴綔y到由于中國玉兔號月球車的著陸擾動塵埃大氣環(huán)境而引起的細(xì)微變化。

LADEE探測器的最初設(shè)計目標(biāo)是研究月球稀薄的大氣以及軌道塵埃環(huán)境。借助其所搭載的設(shè)備，科學(xué)家們希望能回答一個長期懸而未決的問題：受到太陽照射而帶電的月球塵埃是否是造成阿波羅時代美國宇航員們報告觀察到的一種神秘現(xiàn)象的成因。當(dāng)時有宇航員報告他們在月面上日出之前觀察到“月平線”上出現(xiàn)一些神秘的閃光。

LADEE探測器于今年11月10日以來一直在低月球軌道上收集科學(xué)數(shù)據(jù)，初期計劃任務(wù)期為100天。到目前為止項目組的科學(xué)家們已經(jīng)獲得了大量有關(guān)的科學(xué)數(shù)據(jù)。就在嫦娥3號探測器著陸月球之前，LADEE科學(xué)組便已經(jīng)完成一整個月球周期(29.5天)內(nèi)的科學(xué)數(shù)據(jù)采集工作。

在嫦娥3號著陸前后，LADEE飛船將使用其搭載的中性粒子光譜儀(NMS)獲取額外的觀測數(shù)據(jù)。NMS設(shè)備將監(jiān)視中國嫦娥3號著陸器在降落時反沖發(fā)動機(jī)可能會產(chǎn)生的一些氣體成分，如水，氮氣，一氧化碳以及氫氣等。除此之外，LADEE探測器還將繼續(xù)其基本觀測工作，這將幫助判斷嫦娥3號飛船的降落是否造成了月球大氣中塵埃與氣體環(huán)境背景上可察覺的改變。

LADEE于今年9月6日發(fā)射升空，這是第一艘在美國宇航局埃姆斯研究中心完成設(shè)計，開發(fā)，制造，組裝以及測試整個流程的飛船。除此之外埃姆斯研究中心還負(fù)責(zé)整個項目的管理以及衛(wèi)星的實時操作控制。美國宇航局戈達(dá)德空間飛行中心負(fù)責(zé)這顆衛(wèi)星上搭載的科學(xué)載荷以及技術(shù)驗證載荷的管理工作，外加LADEE衛(wèi)星的科學(xué)運作中心和整體任務(wù)支持。

LRO

LRO即美國宇航局發(fā)射的“月球勘測軌道器”的英文縮寫。它于2009年6月份升空。自那以后便一直在月球軌道上開展科學(xué)考察工作并獲得大量科學(xué)數(shù)據(jù)，其中包括分辨率前所未有的大量月表觀測圖像。

在嫦娥3號的著陸日期，LRO飛船將開展多達(dá)8次機(jī)動動作，使用萊曼α成像設(shè)備(LAMP)對嫦娥3號的著陸位置進(jìn)行掃描成像。這是一臺紫外波段成像設(shè)備。LAMP設(shè)備將有望探測到嫦娥3號在降落階段反沖發(fā)動機(jī)的尾流。

從12月份開始，LRO相機(jī)(LROC)將有望在其拍攝的2米分辨率圖像上看到嫦娥3號著陸器和玉兔號月球車。由于月球自身的自轉(zhuǎn)，此后每月都將會有一次機(jī)會讓嫦娥3號和玉兔處于LRO軌道位置的正下方，從而被LRO的相機(jī)攝入鏡頭。如此重復(fù)開展的觀測成像將讓科學(xué)家們可以觀察到由于嫦娥3號飛船的著陸以及玉兔號月球車的活動而在月面上造成的變化。

LROC相機(jī)的高分辨能力將使其可以覺察到嫦娥3號下降反沖發(fā)動機(jī)點火造成的月表擾動，在此之前的月球著陸器在軟著陸時也都會無一例外地造成月表塵土環(huán)境的擾動。不過，當(dāng)LROC本月開展首次拍攝嘗試時光照條件將不會很理想，當(dāng)時的太陽高度角很低，但這種狀況會在下個月有所改善。此次LRO飛船拍攝的圖像將讓科學(xué)家們有機(jī)會觀察月球地表由于嫦娥3號著陸而出現(xiàn)的大氣及地表變化，并由此考察月表的氣體遷移機(jī)制，以及局部擾動對月表風(fēng)化層產(chǎn)生的影響。

LRO獲得的數(shù)據(jù)大大加深了科學(xué)家們對月球的了解，其獲取的數(shù)據(jù)不僅有助于未來載人和無人探測項目的實施，同時也證明月球遠(yuǎn)比我們此前想象的更加復(fù)雜和充滿活力。LRO飛船將繼續(xù)工作直到2014年10月份，在那之后如果一切順利還將有可能繼續(xù)延長兩年的工作時間。