虹湾地区地质构造有典型性 成嫦娥三号登陆首选

制图：赵法胜

　　虹湾，远在38万公里外月球上的这一偏僻之地，如今举国关注。虹湾，一个充满诗意的名字，承载着中华民族的探月梦想。

　　11月26日，国防科工局对外宣布：嫦娥三号将首次在月球软着陆，首选着陆区就是虹湾。

　　作为中国探月“第一站”，虹湾究竟是一个什么样的地方？它为什么能成为中国探月工程的首选着陆区……记者连线航天科技专家，为您揭开虹湾的神秘面纱。

　　月海不是海，虹湾并非湾

　　望文生义，虹湾是一个“海湾”。

　　中国探月工程总设计师吴伟仁介绍，17世纪早期科学家将月球上大面积暗色区域命名为月海，明亮一些的区域称之为月陆，而月海伸向月陆的部分叫做月湾。

　　其实，月海不是海，它不过是月球上由玄武岩组成的低洼平原，由于玄武岩反射率较低，从视觉效果上看似乎像“海洋”。虹湾当然也并非湾，它是一片开阔平坦的地方。尽管如此，月球上海、陆、湾的名称却一直沿用至今。

　　虹湾位于月球北纬43度、西经31度左右，南北长约100公里、东西长约300公里。转动月球仪，我们眼前的虹湾被一个巨大而侧倾的字母“C”包围着，轮廓形似一道弯弯的彩虹。其得名来自于拉丁文“Sinus Iridum”，意即“彩虹之湾”。虹湾西部和北部背倚的月陆区域是巍然耸立的侏罗山脉，而其缺口朝向的是月球第二大“海”——雨海。

　　吴伟仁告诉记者，“C”字缺口的两端，各有一个用科学家名字命名的“海角”——西南的赫拉克莱特海角，东北的拉普拉斯海角。赫拉克莱特海角是为了纪念希腊天文学家、柏拉图的学生赫拉克利德斯·彭提乌斯。他是第一个提出“地球在转动”的人。拉普拉斯是法国数学家、天文学家，他用数学方法证明了行星的轨道大小只有周期性变化。

　　通过对嫦娥一号、嫦娥二号传回的数据和图片，中国的科学家为记者描绘出一幅虹湾地区的“写真图”——虹湾内的地形从东南向西北倾斜，最低点在西北部侏罗山内侧，深度超过3000米。虹湾内部总体地形坡度小于两度，相对比较平坦，上面不规则分布着一些深浅不一的陨石坑。

　　5个预选着陆区，虹湾综合条件最好

　　回眸人类登月历史，美国和苏联曾多次实施月面软着陆探测活动。他们的着陆区星罗棋布，但基本上都集中在月球南极的对地面。因为那些区域光照充分，可以保证探测器的能源供应；由于有光照，温度不会突变，基本保持在零下60摄氏度左右，便于探测器生存、活动。

　　那么，我国选择着陆区有什么要求呢？

　　嫦娥三号探测器系统首席科学家叶培建表示，我国科学家在选择登月的着陆区时，主要考虑的是以下4个方面的条件：

　　第一是安全性。着陆点要相对开阔平坦，便于“嫦娥”躲开月岩或月坑；第二是科学性。着陆点的地质构造以及月岩、月壤的物质元素要丰富，具有科学探测价值；第三是可测控。选择落在月球的对地面，并且光照比较充足的区域，便于通讯和测控的连续性；最后是创新性。月球上有些地方其他国家已经去过了，我们要选择一个其他国家没有探测过的地方。

　　按照原先公布的计划，嫦娥三号的预选着陆区有5个，分别是虹湾、酒海、湿海、开普勒和阿里斯基撞击坑。那么，为什么虹湾会成为首选着陆区。

　　“对于着陆区来说，不是这4个条件中有哪个特别突出就最好，而是要均衡兼顾。” 叶培建说：“虹湾地区地质构造复杂，有典型性，具有很高的科学探测价值，综合其他方面的情况也是5个着陆区中条件最好的，因而成为首选着陆区。”

　　“嫦娥”亲自为“广寒宫”选址

　　不少人问，“嫦娥”飞赴虹湾，着陆地点在哪儿呢？

　　记者首先想到了一张著名的虹湾地区“特写”照：直径4米的月坑、直径3米的月岩清晰可辨，各种地形地貌特征一览无余。2010年11月8日，国防科工局公布了嫦娥二号拍摄的这张局部影像图。

　　这张影像图会不会给我们传递出着陆点的信息呢？我们询问了中科院院士、中国探月工程高级顾问欧阳自远。

　　“这只是虹湾地区的一小部分，‘嫦娥’并不一定会降落在这里。”针对大家关注的着陆点问题，欧阳自远院士透露：“虽然我国科学家已为‘嫦娥’选择了多个可能的着陆地，但不到最后一刻，谁也不知道它会落在哪。”

　　届时，“嫦娥”将亲自为“广寒宫”选址。欧阳自远院士解释，月球上没有空气，飞行器不能像在地球上一样利用降落伞实现软着陆，而要依靠自身推进器的反推力。在距离月面100米的高度，嫦娥三号将利用机载相机和计算机对着陆区进行测算，自主选择飞向最适合的着陆点。而在距离月面4米上空时，探测器关闭推力发动机，以自由落体形式着陆月面。

　　背靠虹湾，中国探月之旅将越来越精彩

　　虹湾的魅力在哪里？

　　“登陆虹湾，是为了更好地开发和利用月球，也是为了更好地探索和了解宇宙。”嫦娥三号应用系统总设计师李春来向我们介绍——

　　月球保持着原始状态，对月球的研究有助于了解地球的演化历史；月面是真空世界，在虹湾建立天文台可大大提高天文观测能力；月面直接承受太阳的辐射，没有全球性偶极磁场，是开展空间物理化学实验和生命科学实验的理想场所。

　　此外，月球上有丰富的矿物资源，具有广阔的开发前景。现有科学考察探明，月球上已知矿物有100多种，其中有5种连地球上也没有。月岩中含有大量的铝、镁、钛、硅、锰等元素，月壤中氧的含量也达到了40%。特别值得一提的是，月壤中还含有地球上少见的氦-3，这是人类未来可长期使用的清洁、高效、安全和廉价的新型核聚变燃料。

　　背靠虹湾，中国探月之旅将越来越精彩。李春来高兴地告诉记者，此次“嫦娥”将在虹湾完成三大科学任务：月表形貌与地质构造调查、月表物质成分和可利用资源调查、地球等离子体层探测和月基光学天文观测。

　　蓝图徐展，未来可期。中国人从虹湾出发，拉开了利用和开发月球的大幕。(记者 张科进 王天益 张晓祺)