2021-03-01

专家信息：杨亚洲 博士
，中国科学院国家空间中心
，博士后、特殊研究员助理

研究偏向：行星光谱学和行星地质学

教育履历：2013年结业于中国地质大学（武汉）获地质学学士学位
，2019年获行星地质与较量行星学博士学位。

深空项目事情：嫦娥3号和嫦娥4号主要加入者
，认真光谱探测数据的科学解译事情。

孙晶先生：杨博士您好！

杨博士：孙先生您好！

孙晶先生：

很兴奋能够约请您走进凯时课堂
，我知道您加入了嫦娥三号和嫦娥四号的科研事情
，能否为我们简朴先容一下
，您是通过哪些手段
，在还没有拿到月球样品的时间就知道月球上的矿物组成有什么了呢？

杨博士：

好的
，我首先举一个地球上的例子吧。各人若是看到差别颜色的岩石会发明颜色的差别
，这个颜色的差别现实上与岩石中所含有的差别的矿物有关
，有的矿物看起来明亮一点
，有的矿物看起来暗一点。

在早期人们通过肉眼或者望远镜看月球的时间发明月球外貌有的地方较量暗
，有些地方较量亮
，这现实上代表它具有差别的因素。厥后人类就拥有了探测器发射到月球轨道上
，可以获得很高区分率的月球光谱数据
，通过光谱可以更深入的剖析月球外貌差别地方矿物因素漫衍的差别。

孙晶先生：

好的
，通过你们的研究效果
，月球上事实有哪些矿物呢
，跟地球上的一样吗？

杨博士：

月球矿物的种类总体上肯定是没有地球上富厚的
，它的主要矿物是硅酸盐类的矿物
，主要有橄榄石。不知道各人现在是否接触到这些矿物？

孙晶先生：

同砚们学过《通俗地质学》对矿物有了一定的相识。

杨博士：

好的
，主要有橄榄石、斜长石、辉石这样的矿物
，尚有一些暗色矿物好比钛铁矿之类的。这些矿物和地球上同类型的矿物没有什么差别
，基本的晶体结构是一样的。硅酸盐矿物主要是硅氧组成的骨架
，中心填充一些金属离子
，它们可能保存差别的地方就是这些金属离子的比例
，例如说月球上的亚铁离子和镁离子比值差别可能和地球上有些不太一样。可是地球上差别地区产出的统一类型矿物也是在因素上有差别的。月球有上一些很是希罕的矿物地球上还没有
，大大都需要连系电子显微镜举行显微剖析才华识别出来。

孙晶先生：

好的
，我们知道嫦娥四号是天下上第一次在月球背面举行软着陆的
，而我或许相识月球的自转和公转周期是大致相同的
，以是站在地球上我们着实是看不到月球背面的
，我特殊想替同砚们问一下
，月球的正面和背面究竟有哪些区别呢？

杨博士：

确实是
，它处于一个潮汐锁定的状态
，以是我们只能看到月球的正面。可是由于它有一个类似于天平状态下的静度
，以是我们看到的月球正面有一个晃动
，可以看到凌驾百分之五十的面积。背面的话我们可以看到有些大片较量暗的区域
，周边有些较量亮的区域
，较量暗的区域我们通常称为月海
，内里主要是一些玄武岩
，较量亮的地方主要是一些较量富含斜长石的高地。若是再看背面的话
，它的月海较量少
，基本都是一些富斜长石的高地。

孙晶先生：

好的
，我们知道嫦娥五号现在也乐成了
，也取回了许多样品。可是我知道在嫦娥五号之前也履历了一代一代人的起劲
，包括嫦娥一号、一直到三号、四号。那么您以为三号四号对五号的孝顺有哪些呢？

杨博士：

首先就是工程上的孝顺。嫦三、四、五是我们国家探月的妄想也就是“绕”“落”“回”。一号是“绕”
，二号是一号的备份型
，一号乐成了
，二号就又发上去了
，同样是绕。三号是落下去
，也就是乐成落在月球的正面。美国阿波罗妄想的六次采样方位所有是落在月球的正面
，我们也是落在月球的正面。四号是三号的备份
，我们做了一个更有挑战性的——落在月球背面。

由于我们只能看到月球的正面
，以是落在月球背面的时间
，探测器传送器没步伐和地面直接通讯
，以是在此之前我们发射了一个“鹊桥”中继卫星
，然后我们乐成地落在了月球的背面
，这是工程上的一个突破。到了五号后的难度就更大了
，由于我们不但要落下去
，我们还要返回来
，很是重大
，各人在网上可以搜到相关的先容。在工程上
，前面的乐成为我们积攒了工程基础
，嫦娥三号四号都是一个着陆巡视探测使命
，就是着陆器着落下去
，释放月球车
，也是去探测。

嫦娥五号没有带月球车
，就带了一个着陆器
，着陆器上带了一个上升器
，也搭载了一些科学载荷
，好比说一个光谱仪。这个光谱仪继续自嫦娥三号四号的光谱仪
，可是在三号四号的基础上把光谱探测波段规模进一步拓展
，可以举行水的探测。像水羰基的吸收峰在2.9微米左右
，嫦娥三号四号的光谱规模只到了2.4微米
，我们现在嫦娥五号的光谱探测规模已经拓展到了3.2微米
，以是就有可能探测到月壤内里的水
，也可以探测月球上的一天
，也就是一个月左右
，它在这一天规模内看着月表
，有一个勺子可以接纳样品
，挖了样品后
，丈量挖洞的地方
，看看丈量挖洞地方的前后光谱转变
，看看有没有可能确实有水的信号。

孙晶先生：

以是有水吗？这个可以说吗？哈哈

杨博士：

哈哈
，由于现在我们还没有拿到光谱数据
，就是从嫦娥五号着陆的位置上来看它是一个很是很是有科学意义的位置
，现在返回来的阿波罗样品都很是老
，嫦娥五号着陆的可能是月球上具有最年轻火山岩的地方。由于我们就是要凭证火山岩的形成年岁来推断月球的火山活动一连到了什么时间
，嫦娥五号的样品可能会资助我们把月球火山活动的年岁规模扩展一大部分。

孙晶先生：

好的
，我们《造岩矿物学》课程开展在大一下学期
，我们特殊想听一下您从学习尚有事情履历的角度讲一下矿物学在未来深空研究中究竟有哪些主要性
，以及您能给学生们一些寄语吗？

杨博士：

OK
，我本科学的地质学
，其时学了许多地质方面的专业课
，后面读研的时间我们学校正好建设了行星科学研究所
，我相识了一下后发明很好。我想许多同砚小时间都想过未往复从事航空航天什么的
，我其时着实也想
，可是高考没有考上
，然后就选的地质学
，然后是行星科学
，和航空航天沾了一点点边。可是深入相识后发明这个很是有意思
，像深空探测
，我们可以通过差别的手艺手段获取种种各样的数据
，可是最后的落脚点都是要落到地质学方面的解译。

地质学解译有两个很是主要的专业课
，一个是矿物学
，一个是岩石学。我之前许多地质学方面的专业书都已经丢掉了
，可是我一直带在身边的两本书
，一本是矿物学
，由于它很是主要
，我现在还时时时翻看一下。好比我现在做光谱解译
，这是一个模子图展现的是月球差别圈层的矿物因素
，我用光谱获取了月球外貌的矿物因素
，若是想做进一步的解译的话就需要有一定的矿物学的配景
，地质学的知识
，差别矿物是有特定的成因、形成情形
，有的矿物形成在温度较量高压力较量高的情形
，有的矿物形成在温度较量低压力较量低的情形
，若是在某个发明一种特定的矿物
，通过这种矿物可以反推它形成的情形等等等等。好比嫦娥四号着陆在一个很是很是大的撞击坑内里——月球上最大的撞击盆地。它就有可能把月球深部的包括月幔的物质挖掘出来
，我们就可以研究月球差别深度的矿物是怎么漫衍的
，说未必就可以构建一个月球的圈层结构模子。

月球圈层结构模子
，是它演化到后期已经牢靠的状态
，我们可以通过它来限制初始的状态是怎么样的
，再往前推月球是怎么起源的等等。以是我想说
，把矿物学学好是挺主要的、把岩石学好是挺好的。由于总的来说
，我们国家的深空探测、行星科学还处于一个起步和追赶阶段
，虽然嫦娥三四五取得了一定成绩
，可是我们也不得不正视差别。可是现在也正好是出于一个生长的阶段
，许多院士、着名学者都在推动建设行星科学一级学科。各人到了大三面临磨练、保研的时间
，若是对行星科学感兴趣
，也可以与我们联系一下。

孙晶先生：

好的
，谢谢杨博士在百忙之中走进凯时课堂
，相信今天同砚们听了您的报告后一定会意潮汹涌
，若是我们以后能够从事深空项目的话
，希望杨博士能够接受他们成为您的学生。谢谢您
，希望您以后能为我们国家做出更多漂亮的效果
，谢谢！