美科学家在月球上找到失踪苏联反射器

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【大纪元4月30日讯】(大纪元记者李悦明编译报导)一个由加州大学圣地亚哥分校教授领导的物理学家小组找到了前苏联于四十年前留在月球表面的反射镜。该反射镜失踪已久,许多科学家试图找寻,均未获成功。

这个法国制造的激光反射镜搭载“月球17号”无人驾驶飞船(Luna 17),于1970年11月17 日登陆月球。飞船释放装载反射镜的机器车“月球车1号”(Lunokhod 1),在月球表面运行。“月球车1号”和反射镜于1971年9月14日之后即失去行踪。

“1971年后没人知道反射镜的行踪。”加州大学圣地亚哥分校的物理学副教授汤姆‧墨菲(Tom Murphy)说。他领导的科学家团队长期以来致力于通过测量月球轨道的形状(误差度精确到1毫米或一个回形针厚度)寻找背离爱因斯坦的广义相对论的例证。具体而言,他们通过发射激光脉冲,测量由阿波罗宇航员放在月球上的激光反射镜反射激光的时间,并把时间换算为距离进行计算。

墨菲说:“我们经常使用由阿波罗11号,14和15号飞船放置在月球上的三个反射镜,偶尔也用前苏联‘月球车2号’反射镜,虽然有太阳光照的时候这个反射镜的工作状况不够好。不过我们渴望找到‘月球车1号’。”

必须使用3个反射镜锁定月球的方向。第四个反射镜可提供月球潮汐畸变的信息,第五个反射镜能增加更多信息。

他说:“‘月球车1号’因为位置关系能为了解月球的液状内核提供更多信息,有助于精确定位月球核心,这对于测绘月球轨道,测试爱因斯坦的相对论有重大意义。”

在过去两年中,墨菲的研究小组间或在寻找“月球车1号”,但直到最近才取得突破。上个月,美国宇航局的月球勘测轨道器LRO的高分辨率摄像头拍到了反射镜所在地的照片。由亚利桑那州立大学马克‧罗宾逊(Mark Robinson)率领的摄像机团队在照片中一个光点上辨别出月球车, 离墨菲及其团队一直找寻的地点仅有几里距离。

“原来我们搜寻的地方离月球车只有几里距离,”墨菲说。 “我们每次只能搜索一个足球场大小的区域。LRO的最新照片,连同激光表面卫星测高,提供了100米范围内的坐标。然后我们只需要在望远镜上等待良好的观测时间了。”

4月22日,他的研究小组从位于新墨西哥州阿帕奇点天文台的3.5米望远镜发射激光脉冲,集中于LRO照片上的目标点。墨菲,阿帕奇点天文台的拉塞特‧麦克米兰(Russet McMilla)和加州大学圣地亚哥分校物理研究生埃里克‧米歇尔森(Eric Michelsen)找到了失踪多年的“月球车1号”反射器,精确测定了它到地球的距离。30分钟后,他们作了第二次测定,定位它在月球上的纬度和经度,也就是它在月球上的确切位置。在未来几个月,他预计将有可能把再提高定位精度。

墨菲的小组把反射镜返回的信号作为激光的单个粒子,或光子的集合来测量。

“我们迅速核实信号的真实性,并发现它亮的出奇:比 我们常用的‘月球车2号’上的前苏联反射镜至少亮5倍,”墨菲说。 “过去几年中从‘月球车2号’返回的信号中最好的是750光子,而我们第一次尝试中从‘月球车1号’返回了2000光子。近40年的沉默后它要说的很多。”

前苏联反射镜的发现令人感到意外,因为过去近四十年中科学家积极寻找它却均告失败。许多科学家猜测,“月球车1号”可能已经落入了火山口,或停泊不当致使反射镜没有朝向地球,激光脉冲难于定位。

“现在我们不仅知道,‘月球车1号’就在那儿,我们也知道它的停泊位置很好,反射镜朝向地球,”墨菲说。 “事实上,信号如此强烈,月球车只可能停在平面上,它接受到的最后指示让它正面朝向地球。”

墨菲和他们的同事在本月发表的研究中说月球尘埃可能会遮蔽月球上的反光镜。他的研究小组发现,他们月球上反射镜反射的激光比预计的微弱,而每当月圆的时候更弱。

“近满月的时候,返回的激光减弱10倍,”他补充道。 “如果我们要往月球上放置更多科学仪器的话,我们就需要了解这是由什么导致。找到‘月球车1号’反射镜将为这项研究提供重要线索。”

墨菲的项目被称为“阿波罗“(APOLLO),即“阿帕奇点天文台月球激光测距项目”,得到国家科学基金会和美国航空航天局的支持。参与的科学家来自华盛顿大学,哈佛大学,麻省理工学院,洪堡州立大学和阿帕奇点天文台。

(http://www.dajiyuan.com)

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