自2013年12月14日月面軟著陸以來，我國嫦娥三號月球探測器創造了全世界在月工作最長紀錄。嫦娥三號和玉兔月球車拍攝的迄今為止最清晰的月面高分辨率全彩照片不久前首次公布，讓全世界看到了一個真實的月球，也給全世界科學家研究月球提供了第一手資料。

時隔40多年首獲最清晰月面照片

據介紹，這些照片是人類時隔40多年后首次獲得月球表面的最清晰照片，可以看到月球表面的真實景象和細節，玉兔月球車行駛留下的車轍痕跡清晰可見，月球表面大大小小的巖石、撞擊坑的細節展現無遺。

這些照片和人類此前獲得的月球照片有什么不一樣？中科院國家天文臺副研究員鄭永春介紹，人類于1969年至1972年6次登月，地點位于月球正面的阿波羅帶，獲得了月球表面圖像，但那距今已經40多年，當時使用的還是膠片相機，著陸技術、探測手段、拍攝技術都遠遠落后于現在。

同時，我國嫦娥三號降落的地點是月球虹灣區，這是人類航天器第一次著陸該區域。虹灣位于雨海盆地西北角，而雨海是月球表面最大的撞擊盆地之一，遍布年輕的火山巖、巖漿巖，具有獨特的地質背景，這將為我們帶來關于月球形成和演化歷史的全新信息。

照片包含大量科學信息

在科學家眼里，這些照片包含了大量的科學信息。首先是與月球土壤力學性質有關的信息。“根據嫦娥三號著陸器和月球車在月面陷入的程度，我們可以知道月壤的承重能力，這為以后設計新的月球著陸器提供了重要資料。根據車輪痕跡、深淺也可以推斷土壤的密度、孔隙、摩擦系數等性質。”鄭永春說。

放大這些高精度的照片還可以看到覆蓋在月球巖石和著陸器上的月塵。鄭永春介紹，由于月球的真空環境，月球表面的塵暴不是風吹起的，而是月塵顆粒受太陽光激發后帶同種電荷相斥而揚起，這與地球和火星上的塵暴都不一樣。通過對月塵分布特征的分析，可以對這一無大氣層天體獨有的現象進行研究。

月球上大大小小、形狀各異的石塊也是科學家研究的重點。“小天體撞擊是月面最主要的風化過程。根據石塊形狀、分布密度，可以看出這一地區的形成過程，比如大石塊多表明這一地區受撞擊的次數少，年代比較古老；小石塊多的地方說明受撞擊次數多，這塊地方還比較‘年輕’。”鄭永春說，“另外對石塊分布規律的研究對月球車在行進路線上安全規避也十分重要。”

從照片上還可以看到，嫦娥三號著陸區周圍有很多小的撞擊坑。鄭永春表示，由于月球的真空環境，撞擊月球的小天體不會像地球上那樣在大氣層中被燒掉，所以月球遭受的小型撞擊比地球多得多。通過研究月球上的撞擊坑，可以推測出月球遭受撞擊的頻率，推測出小天體進入地球大氣層的概率。此外，由于無法獲得月球樣品，撞擊坑研究也是獲得月球表面年齡的主要手段，撞擊坑分布密度高說明這塊區域比較古老。

照片和數據向全球免費開放共享

目前，嫦娥三號已超期服役一年多。它的“姐妹”嫦娥四號預計于2018年實現人類航天器第一次著陸月球背面。嫦娥五號計劃2017年前后實現“奔月—落月—采樣—返回地球”，中國科學家將用我們自主獲得的月球樣品開展深入研究。

“通過這些照片深入了解月球表面的地形地貌以及溫度、光照、輻射等環境參數，對改進著陸器和月球車設計，開展月表深入探測以及未來載人登月、建立月球基地等都有十分重要的意義。”鄭永春說，“同時，這些照片和數據已向全球科學家和愛好者免費開放共享，因為太陽系探測是全人類共同的事業。”

據不完全統計，目前已有十余篇源自嫦娥三號數據的科學論文登上頂級科學期刊。“除了照片，嫦娥三號上的其他科學儀器傳回了大量月球化學成分、礦物成分、空間環境等探測數據，這方面的科學研究是一個艱巨而漫長的過程，將持續幾年甚至數十年。”鄭永春說。　(記者 吳晶晶 余曉潔)

供圖/中科院國家天文臺