2012年高中语文 暑假科技文阅读之探索宇宙 月球的重力图素材.doc

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1、月球的重力图科学家好久前就知道月球的质量分布非常不均匀，有奇异的重力集中点，例如月球上的宇航员可以明显测量到，在质量密集区的边缘，铅锤会偏离铅垂方向1/3度。一位在月球质量密集区边缘重12.5千克的宇航员（在地球上重约75千克，因月球引力是地球的1/6），走几百米到达质量密集区中心则体重就会增加50克。而在地球上，12.5千克的物体若想增重50克，需要从赤道走到极点呢。　　月球为什么会有重力集中的区域呢？经过观察和分析，月球的重力异常区域经常出现在月球上叫做“海”的区域，科学家猜测，这些重力集中的区域也许是小行星对月球的撞

2、击造成的，撞击后，有大量的物质被挤压和集中在月海区域的表层下面。于是就出现了这种质量密集的重力集中点。　　这些重力集中点会对卫星有复杂的作用力，让卫星时而旋转速度加快，时而旋转速度减缓，卫星轨道也随着上下起伏不定。卫星在长时间的绕月旋转中，科学家若不经常对轨道进行修正，卫星们很可能时间不长就会一头栽到月球表面。实际上，迄今为止，已经有7颗美国月球卫星、4颗苏联月球探测器，和一个日本的绕月太空船就遭遇了这种厄运。我们的“嫦娥一号”若没有人去搭理它，也许时间不长也会撞到月球表面。　　为了消除月球重力集中点对卫星的影响，就需要认

3、真选择卫星的绕月轨道，尽量避开这些重力集中点。但这都需要我们事先得知月球上重力异常点分布在哪里，为此，美国宇航局已经决定于2011年探测月球诡异的重力场，描绘出月球的重力分布图。　　但在月球上探测重力异常就不像在地球上那么容易了，在地球上，人们可以用同样质量的物体在不同点所受的精确重力来测量出成千上万个点的重力加速度，画出等引力线，从而得知地球上某个区域的重力分布。在月球上若想用这种方式测量，则需要发射能够在月球表面到处行走的月球车，让月球车跑遍月球表面，才能得出月球的重力分布图。显然，这种方式是不现实的。　　科学家想到了

4、一个巧妙的办法。发射一对人造卫星，沿同一个轨道围绕月球旋转，只是一个在前，一个在后，相距一定的距离运行。同时用微波测距系统时刻测量这两颗卫星之间的距离，通过测量这两颗卫星之间距离的加大和缩小的变化情况，研究者们就可以分析和推测出月球不同位置重力场的分布了。这是因为卫星在重力较大的区域上方运行时，卫星的轨道会有所下降，卫星的运行速度会有所加快，而在重力较小的区域上方运行时，卫星的运行速度会减慢。两颗相距一定距离的卫星不会同时速度加快或减慢，于是两卫星之间的距离就会时大时小。这两颗卫星先沿着极地轨道运行，完成测量使命后，还可以

5、通过变轨到赤道轨道，再测量环绕月球赤道的重力分布。　　月球重力分布图不但可以帮助宇航局设计卫星的轨道，还可以帮助科学家了解月球内部从壳层到核心的组成，分析月球重力异常的根本原因，从而了解月球、地球及其他一些类地行星的演化过程。1