在1969年登月前,为阿波罗绘制月球地图,助力人类登月!

时间:2019-08-17 来源:www.ldkx.net

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  阿波罗登月计划于1969年7月20日下午4时17分42秒,阿波罗11号成功地将人类宇航员送到38万公里外的月球,尼尔阿姆斯特朗左脚先踏上月球,成为人类史上第一个登上月球的人;阿姆斯特朗说“这是一个人的一小步,却是人类的一大”成为传遍全球,写入教科书的经典之话,载入人类史册,事实也是如此!今年便是人类登月的50周年,这是一个具有非常重要的历史纪念意义(下图Copyright NASA)!

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  星图大海,征服太空,遥远的太空也许不再那么遥远,人类探索之路不止!然而在1969年登月前,就要做好万事准备,为阿波罗绘制月球地图便是其中之一,助力人类登月也是不可或缺的一部分!在1955年的一次国际天文学联合会会议上,著名天文学家杰拉德柯伊伯(Gerard Kuiper)就绘制月球地图的项目征求意见和合作者。当时,最好的月球地图集都是手绘的,柯伊伯想用最先进的望远镜来制作一个摄影地图集,但却没有人响应,这表明了天文学界对月球的普遍态度。

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  毕竟望远镜是用来观察遥远物体的,而月球离我们“很近”也很无聊,因为月球的外观不会改变。此外,柯伊伯想绘制一幅地图,这是地质学家而不是天文学家所做的事情。然而,柯伊伯继续着他的事业,到1960年他搬到了图森市的亚利桑那大学。在那里,柯伊伯可以利用该地区的山顶和晴朗天空,以及该大学进入一个挑战传统院系界限的研究领域意愿。第二年,约翰f肯尼迪(John F. Kennedy)总统宣布:这十年的国家目标是将人类送上月球并安全返回。

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  突然之间,制作月球地图的小众追求变成了国家优先事项。在接下来的几年里,柯伊伯的月球和行星实验室,利用为此目的而建造的望远镜,拍摄出了越来越清晰的月球图像。后来利用从航天器到月球轨道拍摄的图像,制作了一系列越来越复杂的月球表面地图集。从1961年艾伦谢泼德(Alan Shepard)已被送入太空的那一天起,柯伊伯更关注着航天,到1969年阿波罗11号(Apollo 11)的成功地实现着陆登月。

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  后来柯伊伯表示:和团队大多数人一样,观看了所有这些任务,我并不真的希望进入太空科学或航空航天工程。但当我在研究生院有机会研究阿波罗的样本时,我被它们吸引就不足为奇了。最终把职业生涯花在了研究太空中的岩石上。同样,我也没怎么想过绘制月球地图的基础工作,直到在月球与行星实验室结束了工作。

  从另一个方向看月亮

  月球和行星实验室的首批月球地图册,仅仅由望远镜拍摄的最佳图像组成。但是柯伊伯和实验室科学家们意识到还可以做得更好,月球总是朝着地球保持同一面,但即使在面对地球的一侧,远离中心的区域也总是显得扭曲。为了解决这个问题,研究小组制作了一个直径3英尺的白色月球仪,然后从走廊往下投射出一个高质量的望远镜图像。通过环绕地球运动,这些表面特征就像从头顶上看到的一样出现了。

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变成了精细结构。尽管之前有人提出过这个想法,但“修正月球地图集”可能是这项技术的最佳应用。此外,这个过程产生了科学上有价值的见解。研究生威廉哈特曼(William Hartmann)在环游地球拍摄这些“校正”后的图像时,注意到在月球的一侧,有一个现在被称为“东方海”(Mare Orientale)的地貌,看起来很像望远镜观测者所熟知的许多盆地,但有一些关键区别。

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  首先,东方海内部后来的撞击坑更少,这表明东方海形成更年轻,保存得更好。此外,东方海有一个独特的靶心外观,与同心山脉形成环。哈特曼意识到,这可能就是所有这些盆地在后来的撞击坑和熔岩流抹去细节特征之前的样子。巨大撞击的想法,当时最终导致哈特曼等人提出:月球是因曾经某天体对地球的巨大撞击而形成,这一想法目前仍然是月球起源的主要理论基础。

  阿波罗精确地降落

  但是,将这些望远镜图像转换成阿波罗登月的关键信息,最令人印象深刻的壮举之一来自埃文惠特克(Ewen Whitaker),一位谦逊的英国人,1955年,他是唯一一个回应柯伊伯请求的人。惠特克搬到美国加入了柯伊伯,并和柯伊伯一起搬到了亚利桑那州。1966年当“勘测者1号”月球探测器成为美国首次在月球上软着陆的任务时,该任务小组分析了返回的照片,并报告了认为应该在哪里着陆。

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  但他们错了,惠特克使用了最好的望远镜图像,比较了应该在哪个方向可以看到哪些山丘,并给出了几英里之外的正确位置。在阿波罗11号成功实现人类首次登月后,美国宇航局想用阿波罗12号来证明,仅凭纬度和经度就能精确定位特定位置是可能的。但是必须精确地知道某个位置的经纬度。后面美国国家航空航天局(NASA)让惠特克去寻找另一项无人驾驶勘测任务“勘测者3号”(Surveyor 3)降落的确切位置。

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  惠特克给出了最好的估计,阿波罗12号目标就是这个,宇航员在进去的路上看不到“勘测者3号”,因为它处在阴影中。当着陆后环顾四周时,宇航员发现经过38万公里的旅程,已经在步行距离之内了。月球和行星实验室绘制的月球地图早已被超越,而那些迄今为止最好的月球表面照片,远不如轨道飞行器拍摄的照片好。但是柯伊伯创建的组织还在继续探索,十多年来,登陆火星的航天器一直利用高分辨率成像科学实验(HiRISE)从轨道上拍摄的图像来选择着陆地点。

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  目前,奥西里斯-雷克斯机器人宇宙飞船(OSIRIS-REx robotic spacecraft)也在月球与行星实验室的指导下,正在靠近小行星本奴(Bennu)运行,有时距离其表面不到几百米,绘制地图,寻找一个地方采集样本带回地球。在样本返回后,毫无疑问,科学家们将在未来几十年里对其进行分析,就像仍在分析阿波罗登月计划任务返回的样本一样,首先是要有一张地图,才能在宝贵的登月任务时间内,做更多探索动作。50年前,至今半个世纪过去了,阿波罗登月,人类的壮举!

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  阿波罗登月计划于1969年7月20日下午4时17分42秒,阿波罗11号成功地将人类宇航员送到38万公里外的月球,尼尔阿姆斯特朗左脚先踏上月球,成为人类史上第一个登上月球的人;阿姆斯特朗说“这是一个人的一小步,却是人类的一大”成为传遍全球,写入教科书的经典之话,载入人类史册,事实也是如此!今年便是人类登月的50周年,这是一个具有非常重要的历史纪念意义(下图Copyright NASA)!

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  星图大海,征服太空,遥远的太空也许不再那么遥远,人类探索之路不止!然而在1969年登月前,就要做好万事准备,为阿波罗绘制月球地图便是其中之一,助力人类登月也是不可或缺的一部分!在1955年的一次国际天文学联合会会议上,著名天文学家杰拉德柯伊伯(Gerard Kuiper)就绘制月球地图的项目征求意见和合作者。当时,最好的月球地图集都是手绘的,柯伊伯想用最先进的望远镜来制作一个摄影地图集,但却没有人响应,这表明了天文学界对月球的普遍态度。

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  毕竟望远镜是用来观察遥远物体的,而月球离我们“很近”也很无聊,因为月球的外观不会改变。此外,柯伊伯想绘制一幅地图,这是地质学家而不是天文学家所做的事情。然而,柯伊伯继续着他的事业,到1960年他搬到了图森市的亚利桑那大学。在那里,柯伊伯可以利用该地区的山顶和晴朗天空,以及该大学进入一个挑战传统院系界限的研究领域意愿。第二年,约翰f肯尼迪(John F. Kennedy)总统宣布:这十年的国家目标是将人类送上月球并安全返回。

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  突然之间,制作月球地图的小众追求变成了国家优先事项。在接下来的几年里,柯伊伯的月球和行星实验室,利用为此目的而建造的望远镜,拍摄出了越来越清晰的月球图像。后来利用从航天器到月球轨道拍摄的图像,制作了一系列越来越复杂的月球表面地图集。从1961年艾伦谢泼德(Alan Shepard)已被送入太空的那一天起,柯伊伯更关注着航天,到1969年阿波罗11号(Apollo 11)的成功地实现着陆登月。

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  后来柯伊伯表示:和团队大多数人一样,观看了所有这些任务,我并不真的希望进入太空科学或航空航天工程。但当我在研究生院有机会研究阿波罗的样本时,我被它们吸引就不足为奇了。最终把职业生涯花在了研究太空中的岩石上。同样,我也没怎么想过绘制月球地图的基础工作,直到在月球与行星实验室结束了工作。

  从另一个方向看月亮

  月球和行星实验室的首批月球地图册,仅仅由望远镜拍摄的最佳图像组成。但是柯伊伯和实验室科学家们意识到还可以做得更好,月球总是朝着地球保持同一面,但即使在面对地球的一侧,远离中心的区域也总是显得扭曲。为了解决这个问题,研究小组制作了一个直径3英尺的白色月球仪,然后从走廊往下投射出一个高质量的望远镜图像。通过环绕地球运动,这些表面特征就像从头顶上看到的一样出现了。

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变成了精细结构。尽管之前有人提出过这个想法,但“修正月球地图集”可能是这项技术的最佳应用。此外,这个过程产生了科学上有价值的见解。研究生威廉哈特曼(William Hartmann)在环游地球拍摄这些“校正”后的图像时,注意到在月球的一侧,有一个现在被称为“东方海”(Mare Orientale)的地貌,看起来很像望远镜观测者所熟知的许多盆地,但有一些关键区别。

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  首先,东方海内部后来的撞击坑更少,这表明东方海形成更年轻,保存得更好。此外,东方海有一个独特的靶心外观,与同心山脉形成环。哈特曼意识到,这可能就是所有这些盆地在后来的撞击坑和熔岩流抹去细节特征之前的样子。巨大撞击的想法,当时最终导致哈特曼等人提出:月球是因曾经某天体对地球的巨大撞击而形成,这一想法目前仍然是月球起源的主要理论基础。

  阿波罗精确地降落

  但是,将这些望远镜图像转换成阿波罗登月的关键信息,最令人印象深刻的壮举之一来自埃文惠特克(Ewen Whitaker),一位谦逊的英国人,1955年,他是唯一一个回应柯伊伯请求的人。惠特克搬到美国加入了柯伊伯,并和柯伊伯一起搬到了亚利桑那州。1966年当“勘测者1号”月球探测器成为美国首次在月球上软着陆的任务时,该任务小组分析了返回的照片,并报告了认为应该在哪里着陆。

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  但他们错了,惠特克使用了最好的望远镜图像,比较了应该在哪个方向可以看到哪些山丘,并给出了几英里之外的正确位置。在阿波罗11号成功实现人类首次登月后,美国宇航局想用阿波罗12号来证明,仅凭纬度和经度就能精确定位特定位置是可能的。但是必须精确地知道某个位置的经纬度。后面美国国家航空航天局(NASA)让惠特克去寻找另一项无人驾驶勘测任务“勘测者3号”(Surveyor 3)降落的确切位置。

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  惠特克给出了最好的估计,阿波罗12号目标就是这个,宇航员在进去的路上看不到“勘测者3号”,因为它处在阴影中。当着陆后环顾四周时,宇航员发现经过38万公里的旅程,已经在步行距离之内了。月球和行星实验室绘制的月球地图早已被超越,而那些迄今为止最好的月球表面照片,远不如轨道飞行器拍摄的照片好。但是柯伊伯创建的组织还在继续探索,十多年来,登陆火星的航天器一直利用高分辨率成像科学实验(HiRISE)从轨道上拍摄的图像来选择着陆地点。

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  目前,奥西里斯-雷克斯机器人宇宙飞船(OSIRIS-REx robotic spacecraft)也在月球与行星实验室的指导下,正在靠近小行星本奴(Bennu)运行,有时距离其表面不到几百米,绘制地图,寻找一个地方采集样本带回地球。在样本返回后,毫无疑问,科学家们将在未来几十年里对其进行分析,就像仍在分析阿波罗登月计划任务返回的样本一样,首先是要有一张地图,才能在宝贵的登月任务时间内,做更多探索动作。50年前,至今半个世纪过去了,阿波罗登月,人类的壮举!

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