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4月29日，首都科學(xué)講堂4月航天系列第三期，走進房山區(qū)十渡中心小學(xué)，邀請北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院教授焦維新，為愛好科學(xué)的孩子們揭開月球南極的神秘面紗，助力青少年科學(xué)素質(zhì)提升。

(相關(guān)資料圖)

房山區(qū)十渡中心小學(xué)是一所山區(qū)小學(xué)，在相關(guān)部門和社會各界關(guān)懷下，該校積極凝聚資源，打造科技實踐課堂，提供豐富多彩的科學(xué)活動，營造科學(xué)氛圍，在校園中掀起了探索求知的科學(xué)熱潮。通過焦老師深入淺出的講授，孩子們了解了地月關(guān)系、月球探測等知識，距離航天夢想又近了一步。

首都科學(xué)講堂走進房山區(qū)十渡中心小學(xué)

地球上為什么不能看到月球的背面？

焦維新首先向同學(xué)介紹了月球主要特征，“在月球表面，一個物體的重量只有在地球表面的六分之一，如果你到月球表面一定會感到身輕如燕，但月面行走會站立不穩(wěn)?！?/p>

“你知道為什么在地球上只能看到月球的一面嗎？”焦維新提問說，“月球是地球的衛(wèi)星，所以總是圍繞地球轉(zhuǎn)動（公轉(zhuǎn)），同時也圍繞自己的自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動（自轉(zhuǎn)）。由于公轉(zhuǎn)周期與自轉(zhuǎn)周期相等，所以我們在地球上始終只能看到月球的一面（正面），如果不借助于探月衛(wèi)星，是無法看到月球的另一面的?！苯咕S新解釋說。

月球和地球直接位置關(guān)系

為了讓同學(xué)們更好地理解，焦維新還請一位同學(xué)上臺，和他一起為大家現(xiàn)場演示地月關(guān)系。

焦維新現(xiàn)場為同學(xué)們演示地月關(guān)系

焦維新還提到，月球的正背兩面存在巨大差異，月球正面的大部分區(qū)域地勢平坦、低洼，這些區(qū)域稱為月海，只有少量的高原。而月球背面高低懸殊，多處聳立高山。

月球正面的月海（左圖）和月球背面地形（右）

“月球上直徑大于1米的隕石坑總數(shù)多達3萬億個。直徑在5-20公里范圍的隕石坑超過20000個，直徑大于20公里的隕石坑有5185個。”焦維新說。

月球上直徑大于20公里隕石坑的分布

開啟神秘的月球南極之旅

在近期人類的探月計劃中，無論是中國、美國、俄羅斯還是印度，這些有能力實現(xiàn)探月計劃的國家都默契地將探索區(qū)域鎖定在了月球南極，要知道月球南極的地貌條件相當(dāng)惡劣，那為什么這里會成為各國探月的新目標(biāo)呢？

焦維新解釋說，“南極的月坑比較集中而且深，因為地理位置的緣故，有些月坑內(nèi)部永遠都不會被太陽照射到，所以就形成了永久陰影區(qū)，這里面的溫度常年在-200℃左右，所以很有可能存在水冰?！?/p>

而月球南極存在水冰的結(jié)論，也被夏威夷大學(xué)的一個科研小組所驗證，該科研組分析了印度“月船1號”探測器攜帶的月球礦物質(zhì)繪圖儀所得到的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了固態(tài)水冰的近紅外吸收光譜的特性，直接證明了月球上含有水冰。

焦維新還列舉了克萊門汀、月球勘探者、月球勘察軌道器等國外探測器在月球南極找水的故事。

月球勘探者號探測器（左）和其發(fā)現(xiàn)在深藍色區(qū)域氫的含量最高

世界各國探月目標(biāo)集中南極

我國對于月球的探測已經(jīng)完成了嫦娥工程規(guī)劃的“繞、落、回”三期工程。此前的探測器，如“嫦娥3號”“嫦娥5號”，主要降落在月球的中低緯度地區(qū)。如不出意外，下一步的探月，如“嫦娥6號”“嫦娥7號”等探測器將主要探測月球的南極。

“多個航天大國都將目光對準(zhǔn)月球南極，人類未來探索月球應(yīng)當(dāng)會出現(xiàn)‘南極熱’?！苯咕S新說道，“雖然已經(jīng)判斷極區(qū)有水冰，但水冰是怎樣分布的？哪些地區(qū)水冰含量高，有開采價值嗎？這些問題都吸引著世界各國的科學(xué)家進行研究。”

焦維新強調(diào)，未來月球與深空探測的競爭會越來越激烈，取勝的關(guān)鍵是培養(yǎng)一大批高素質(zhì)的人才。

“希望同學(xué)們刻苦學(xué)習(xí)，打好基礎(chǔ)，將來挑起使我國一直保持空間強國地位的重?fù)?dān)?！苯咕S新說。

焦維新與房山區(qū)十渡中心小學(xué)的學(xué)生互動問答

首都科學(xué)講堂由北京市科協(xié)主辦，北京科學(xué)中心承辦，北京科技報社協(xié)辦。2023年，首都科學(xué)講堂將繼續(xù)采取定點演講和流動演講相結(jié)合方式，以北京科學(xué)中心為主陣地，廣泛協(xié)同高校、科研院所、學(xué)協(xié)會、科技企業(yè)、科普場館等開展活動，以科普高質(zhì)量發(fā)展更好地服務(wù)全民科學(xué)素質(zhì)提升，服務(wù)國際科技創(chuàng)新中心建設(shè)。

來源：北京科學(xué)中心