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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(jìn)房山區(qū)十渡中心小學(xué)，邀請(qǐng)北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院教授焦維新，為愛(ài)好科學(xué)的孩子們揭開(kāi)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(mén)和社會(huì)各界關(guān)懷下，該校積極凝聚資源，打造科技實(shí)踐課堂，提供豐富多彩的科學(xué)活動(dòng)，營(yíng)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(guò)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(cè)等知識(shí)，距離航天夢(mèng)想又近了一步。

首都科學(xué)講堂走進(jìn)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(gè)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(huì)感到身輕如燕，但月面行走會(huì)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(wèn)說(shuō)，“月球是地球的衛(wèi)星，所以總是圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)（公轉(zhuǎn)），同時(shí)也圍繞自己的自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)（自轉(zhuǎn)）。由于公轉(zhuǎn)周期與自轉(zhuǎn)周期相等，所以我們?cè)诘厍蛏鲜冀K只能看到月球的一面（正面），如果不借助于探月衛(wèi)星，是無(wú)法看到月球的另一面的?！苯咕S新解釋說(shuō)。

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(qǐng)一位同學(xué)上臺(tái)，和他一起為大家現(xiàn)場(chǎng)演示地月關(guān)系。

焦維新現(xiàn)場(chǎng)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(shì)平坦、低洼，這些區(qū)域稱(chēng)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(dá)3萬(wàn)億個(gè)。直徑在5-20公里范圍的隕石坑超過(guò)20000個(gè)，直徑大于20公里的隕石坑有5185個(gè)?！苯咕S新說(shuō)。

月球上直徑大于20公里隕石坑的分布

開(kāi)啟神秘的月球南極之旅

在近期人類(lèi)的探月計(jì)劃中，無(wú)論是中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯還是印度，這些有能力實(shí)現(xiàn)探月計(jì)劃的國(guó)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(huì)成為各國(guó)探月的新目標(biāo)呢？

焦維新解釋說(shuō)，“南極的月坑比較集中而且深，因?yàn)榈乩砦恢玫木壒?，有些月坑?nèi)部永遠(yuǎn)都不會(huì)被太陽(yáng)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(gè)科研小組所驗(yàn)證，該科研組分析了印度“月船1號(hào)”探測(cè)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(mén)汀、月球勘探者、月球勘察軌道器等國(guó)外探測(cè)器在月球南極找水的故事。

月球勘探者號(hào)探測(cè)器（左）和其發(fā)現(xiàn)在深藍(lán)色區(qū)域氫的含量最高

世界各國(guó)探月目標(biāo)集中南極

我國(guó)對(duì)于月球的探測(cè)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(cè)器，如“嫦娥3號(hào)”“嫦娥5號(hào)”，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(hào)”“嫦娥7號(hào)”等探測(cè)器將主要探測(cè)月球的南極。

“多個(gè)航天大國(guó)都將目光對(duì)準(zhǔn)月球南極，人類(lèi)未來(lái)探索月球應(yīng)當(dāng)會(huì)出現(xiàn)‘南極熱’?！苯咕S新說(shuō)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(kāi)采價(jià)值嗎？這些問(wèn)題都吸引著世界各國(guó)的科學(xué)家進(jìn)行研究?！?/p>

焦維新強(qiáng)調(diào)，未來(lái)月球與深空探測(cè)的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)越來(lái)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(lái)挑起使我國(guó)一直保持空間強(qiáng)國(guó)地位的重?fù)?dān)?！苯咕S新說(shuō)。

焦維新與房山區(qū)十渡中心小學(xué)的學(xué)生互動(dòng)問(wèn)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(bào)社協(xié)辦。2023年，首都科學(xué)講堂將繼續(xù)采取定點(diǎn)演講和流動(dòng)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(huì)、科技企業(yè)、科普?qǐng)鲳^等開(kāi)展活動(dòng)，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(guó)際科技創(chuàng)新中心建設(shè)。

來(lái)源：北京科學(xué)中心