月球飛行器反射的激光束，可提升對(duì)引力和太陽(yáng)系演化理解

自2009年以來(lái)，美國(guó)宇航局的月球勘測(cè)軌道飛行器（LRO）每天繞月球運(yùn)行十幾次。月球勘測(cè)軌道飛行器上有6個(gè)高科技儀器，這6個(gè)高科技儀器不僅幫助科學(xué)家繪制了月球的詳細(xì)地圖，并讓他們對(duì)月球表面的輻射和溫度有了更多的了解。

但其實(shí)，月球勘測(cè)軌道飛行器上也攜帶了一個(gè)相當(dāng)簡(jiǎn)單的儀器：一本書大小的反射器。

在過(guò)去的十年中，科學(xué)家們一直在地球向大約24萬(wàn)英里外的月球勘測(cè)軌道飛行器的反射器發(fā)射激光束，希望能捕捉到返回信號(hào)。周一，美國(guó)宇航局的科學(xué)家和他們的法國(guó)同事宣布，他們首次成功收到了返回信號(hào)。

科學(xué)家們能從月球勘測(cè)軌道飛行器上反射的激光中收集到什么信息？首先，它精確地揭示了光子往返所需的時(shí)間——平均為2．5秒?？茖W(xué)家可以利用這段時(shí)間來(lái)判斷物體的確切距離。同時(shí)，通過(guò)測(cè)量持續(xù)時(shí)間中的微小波動(dòng)，他們可以研究月球的細(xì)微運(yùn)動(dòng)。

這項(xiàng)技術(shù)并不新鮮。在阿波羅時(shí)代，宇航員在月球表面安裝了五個(gè)反射板，每個(gè)反射板包含至少100面鏡子，可以在任何方向進(jìn)行反射。比如，通過(guò)反射這些面板上的光，科學(xué)家們已經(jīng)能夠了解到，月球正以每年約1．5英寸的速度遠(yuǎn)離地球。

NASA戈達(dá)德太空飛行中心的行星科學(xué)家Erwan Mazarico說(shuō)：“既然我們已經(jīng)收集了50年的數(shù)據(jù)，我們可以看到一些趨勢(shì)，沒(méi)有這50年的積累，我們是無(wú)法看到這次的返回信號(hào)的。激光測(cè)距科學(xué)是一個(gè)漫長(zhǎng)的游戲?！?/p>

但隨著時(shí)間的推移，月球上的反射板在反射光線回地球方面變得越來(lái)越低效。一些科學(xué)家懷疑這是由于微隕石揚(yáng)起的塵埃落在反射板表面，導(dǎo)致反射板過(guò)熱。如果是這樣的話，科學(xué)家們需要確切地知道具體原因。

這就是最近月球勘測(cè)軌道飛行器激光實(shí)驗(yàn)的用武之地。如果科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)月球勘測(cè)軌道飛行器反射器傳回的數(shù)據(jù)與月球表面的數(shù)據(jù)有差異，就能揭示是什么原因?qū)е铝嗽虑蚍瓷淦鞯男式档停缓罂茖W(xué)家可以再去解釋模型中的這些差異。

更精確的激光實(shí)驗(yàn)也可以幫助科學(xué)家更多地了解月球的核心。通過(guò)測(cè)量月球旋轉(zhuǎn)時(shí)的微小晃動(dòng)，過(guò)去的激光實(shí)驗(yàn)揭示了月球有一個(gè)流體內(nèi)核。但在這些液體內(nèi)部可能存在一個(gè)固體核心——它可能幫助產(chǎn)生了月球現(xiàn)在已經(jīng)消失的磁場(chǎng)。

然而，要證實(shí)這一假設(shè)還需要更精確的測(cè)量。參與設(shè)計(jì)月球勘測(cè)軌道飛行器反射器的戈達(dá)德行星科學(xué)家孫曉麗（Xiaoli Sun）告訴美國(guó)宇航局：“這一次測(cè)量的精度有可能幫助提升我們對(duì)引力和太陽(yáng)系演化的理解?！?/p>