着月场的选择
探测器在月球的软着陆点一般位于地球可见面(near-side)西半面,就是在地球上看去月相为下弦(Last Quarter)时的亮半面,纬度在±20度,经度在0°到60°W区域的14个地区,作为着月场的候选区。它们都具有月海区的共同特点,例如,月球大陆富含钙和铝,而月海中的主要岩石为玄武岩,含有大量的镁,钛和铁。由于化学成分和地势高低的不同,起反照率也不一样,大陆约为0.112而月海大约0.07。因此,月海看上去比较暗。
月海比较平坦,表面覆盖着一层散的灰土,厚度为几毫米到几厘米,下面是年和在一起的小碎石。“阿波罗14”着落区是一个特例,起灰土和碎石层厚达8米,大部分为结晶,还有玻璃珠。其他海区,灰土加碎石的厚度不会超过几十厘米。
月海表面几毫米厚的灰土,据实测月可承受10克/厘米2的压力,5厘米厚的地方可承受月600克/厘米2。登月仓的支足平板和宇航员的鞋底平面,对月面的压力,都设计在30到70克/厘米2之间,故足印深度在1厘米左右。
月球可见面的海区有12个重力瘤,我们选顶的着落场侯选区中,无重力瘤。但有二个重力瘤离候选区较近,即雨海重力瘤比其他的月面重力要大+220毫伽,湿海为+150毫伽,而雨海附近旁的虹湾为-90毫伽。中立六对月球卫星的轨道影响较大。
月球探测器与大流星碰撞的机会极微小,但与微流星碰撞的可能性是存在的,地月空间的大部都是碳质陨石,密度在2—4克/厘米3,其中影响对大的质量在 克之间,对月心速度月20公里/秒,可在月面留下0.1毫米到1毫米直径的坑。如果月球探测器在月面停留15天,对直径为2.5米,面积为20平方米的碰撞概率为0.04美国NASA在1989年报告中做了预测值:如宇航飞行体直径2.5米,面积为20平方米,则从1989到2010年,与0.1毫米左右微粒相撞的概率,在地月空间为每年1次,这与估算的概率是一样的。
月球磁场总的来说很小,是地球总磁场的1/1300;一般地区为36±5伽马,最小的地方只有2伽马。分布情况是海区比陆区小,月球可见面比背面小。“阿波罗12”测得着陆点磁场为38伽马;“阿波罗14”测了二个点,一个为43伽马,另一个103伽马,都在陆区。
月球的射电背景发射,在下弦月时,在我们预选地区,即月面西半面纬度±20°,经度0°-60°W范围,对厘米波段,相当与等效噪声温度为210K-230K之间。
下面将候选区中心坐标位置,与半径为40公里的区域,分别叙述如下(除注明者外,均以1:240万月形各为准):
1)18°S,12°W.位于云。海北部,离点(18°S,12°W)西北方向35公里处有一个直径为5公里的环行山,一条东北到西南走向的皱脊(Wrinkle Ridge),欺负坡度约1°—3°。本区在下限时,温度0°C左右。
2)9°S,11°W.位于云海以北,知识海(Congnitum)东部,西南边缘有一个直径约32里的环行山,东北边缘有3个小山谷(Valleg).本区在下弦时,温度为0°C左右。
3)11.5°S,22°W.位于知识海南部,离点(11.5°S,22°W)东北方向46公里处是美国Ranger 7的击中点。该区内有两个直径在一公里以下的小坑,有小的皱脊,坡度约1°-3°。从地质学的观点看,本区与下面4)和5)三个候选区,同居重要地区。知识海看来地势平坦,表面有大量的几毫米直径到几厘米直径的小坑。本区下弦时温度为30。C左右。
4)8°S,24°W.。位于知识海北部,内有两个0.5公里左右的小坑,坡度1°-3°。左右,本区在下弦时,温度30°C左右。
5)2°55´S,22°30´W。位于岛海(Insularum)西南部,此候选区为长方形地区,东北到西南走向100公里,西北到东南走向60公里,无明显坑洼,本区下弦时温度30°C左右。美国Surveyor 3 和Apollo 12都在此去着陆,两者仅距离200米。
Surveyor 3从1967年4月20日登月起,一起工作了十三天,到5月3日停止,其中4月24日为满月,并有月食,拍回了月食时地球的照片,测得被地影遮住时的月面湿度为-103°。从发回地球的照片中,没有看到附近月面有大于2毫米的碎石影子。它还做了月面取样分析,测得剩余磁场为38伽马。
Apollo 12也在此着陆,该地区是岛海中的高地,取名Riphaens,地表粗糙且较坚实,表面覆盖着几毫米灰土,灰土下有2毫米左右的碎石。大范围看来地势平坦,宇航员活动区内,可找到很浅的直径1米左右的陨坑,但不是很多的。
6)1°10´N,33°W。位于岛海(Insularum Mare)和风暴洋(Procellarum Oceans)之间,该区和第7)候选区相连,内有一条皱脊,在50万分之一照片上,无明显坑,本区下弦时温度月60。C左右。
7)1°30´N,37°50´W。 位于风暴洋,东北边缘与第6)区相连,两候选区之间有一些皱脊,坡度为几度,该区可以将几个小坑排除在直径80公里之外。本区下弦时温度为60。C左右。
8)6°N,45°W。位于风暴洋,其中有几个直径为1公里以下的浅坑,其西北方向距候选区中心约130公里处,为原苏联“月球7号”坠落点。里中心点西边30公里处,有一段Rima Suess狭沟通过,长度约20公里在本区内,这条沟很浅。本区下弦时温度90°C左右。
本区南边与9)和10)两区相连。
9)0°,47°W。位于风暴洋,本区南北方向120公里,东西方向70公里,有几个0.5公里左右直径浅坑。下弦时温度为90。C左右。
10)3°N,44°W.位于风暴洋,离中心西南方向80公里处,地势和温度于与第9)候选区相似。
11)0°,42°W。位于风暴洋,离中心西南方向80公里处,是Surveyor 1着陆点,它工作了六个星期。本区地形为小皱脊和少数小而且浅的坑混合区。坑直径1公里以下,皱脊坡度为3。-6。周。本区下弦时温度为90°C左右。
12)9°30´N,47°30´W。位于风百哦洋,内有4个小于500米直径的无名坑。西部有一段Rima Suess沟(rill).长约60公里,形状弯曲。离中心西北方向30公里处,是苏联“月球7号”击中点。本区下弦时,温度为90°C左右。
13)11°N,8°W.位于巨浓湾(Aestuum)的一块平地,东南边缘有一段皱脊,坡度约1。-3。,本区下弦时温度为0°C左右。
14)10.5°S,31.5°W。位于风暴洋,区内有四个高地,直径越500米左右。该区优点是宏观地理位置高山系远,经度不太偏西,与第6)和7)相似。该区下弦时温度约60°C左右。 |
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