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2013年9月5日 21:24
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美國航太總署最新月球探測器被放置在Minotaur V運載火箭上。圖片來源：NASA AMES/ ZION YOUNG
大陸新聞中心／綜合報導
美國航太總署（NASA）計劃向月球發射一台『吸塵器』。這架名為月球大氣與塵埃環境探測器（LADEE）的軌道飛行器將採集塵埃與大氣分子，從而確定究竟是什麼漂浮在月球上空，以及它們是如何達到那裡的。LADEE專案科學家、加利福尼亞州莫菲特場NASA埃姆斯研究中心的Rick Elphic表示：『自阿波羅計劃以來，這些謎團並沒有真正得到解決。』
據光明網報導，這項斥資2.63億美元的專案始於2008年，是美國前總統布希讓太空人重返月球計劃的一部分。月球塵埃曾一直是阿波羅計劃面臨的一大難題：這些黏黏的、粗糙的物質緊緊附著在太空服上，並磨損了設備——例如，它們曾弄破了保存月球岩石樣本的密封箱。
NASA不再計劃將太空人送上月球，但LADEE可能預示著建造行星際太空船的新模式。與設計一艘專供月球使用的一次性飛行器不同——這是NASA通常的做法，LADEE的工程師們草擬了一個能夠適合其他任務的太空船藍圖，從而削減了研究和開發費用。埃姆斯研究中心前任工程主管Peter Klupar表示：『這可以為我們節省一半的開支。』
透過借鑑商業衛星產業的一些概念，Klupar及其同事設計的飛行器是模組化的，就像一層層的蛋糕。這些模組能夠互換，或可按照要求定制。例如，一種設置會產生一個適合用於監測太陽的探測器，而另一種的結構可能更適合降落在小行星上。
在當前的設計中，LADEE將用來尋找造成月球地平線上曙暮氣輝的原因——這是NASA的機械探測器專案於上世紀60年代發現的一種現象。阿波羅太空人在環繞月球的同時也注意到這種光的異常模式。1972年，『阿波羅17號』太空人Eugene Cernan在一個速寫本上描述道，光線『從無到微弱，之後又在日出之前迅速變亮』。
在這種情況下可能有什麼物質影響了光。而塵埃微粒顯然就是一個候選因素。在月球表面上，由於沒有風能夠抬升塵埃，因此研究人員推測，太陽輻射可能是造成這一切的原因。紫外線和X射線在月球的陽面能夠剝離塵埃原子中的負電荷，並使這些微粒帶上一個正電荷。而在月球的陰面，太陽風攜帶的電子能夠給塵埃微粒送去一個負電荷。在這兩種情況中，帶電塵埃顆粒會互相排斥，就像頭髮絲摩擦氣球一樣，從而讓月球表面的塵埃雲飄起來。
儘管小規模的實驗室試驗已經證明月塵能夠以這種方式運動，但這個過程在月球上一直沒有被明確觀測到——研究人員並不知道有多少塵埃能夠升到空中，以及它們能夠飛多高。『阿波羅17號』於1972年留在月球表面的一台儀器記錄了帶電塵埃顆粒緩慢在月球表面運動的信號。『迄今為止的證據是間接的。』博爾德市科羅拉多大學的物理學家Mihály Horányi表示，『對於這些觀測可能還有其他的解釋。』
Horányi在LADEE上安裝的塵埃傳感器將幫助解決這一爭論。探測器將在距離月球表面20公里到50公里的高度飛行。微小的塵埃顆粒擊打儀器將產生一股電流，從而解釋塵埃的總數量。安裝在LADEE上的另一台儀器將發現被太陽輻射驅離月球表面的氣體。人們之前曾認為月球上根本沒有大氣，但科學家現在發現月球其實具有包含了氦和鉀分子的稀薄『外大氣層』。LADEE將尋找由月球岩石釋放的矽、鎂和其他元素，以及由彗星沉積在月球上的其他物質，例如甲烷與二氧化碳氣體。LADEE還將測試由NASA設計的一種新的鐳射通訊系統，以便在星際空間傳送寬帶資料。
關鍵字:
天文
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月球
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