第38章 讀·解
事實上，嫦娥三號於2013年12月14日在月球雨海東北部成功實施的軟著陸，是上世紀六七十年代阿波羅成功登月之後的40餘年裡，人類探測器實現的唯一一次月球軟著陸。這也使得我國成為繼美國和前蘇聯之後，世界上第3個獨立實施月球軟著陸的國家。
嫦娥三號完成了我國探月工程“繞”、“落”、“回”三個階段的第二步，但這些階段畢竟只是工程目標——它是過程，而不是最終目的。嫦娥工程的最終目的，是要服務於國家的戰略需求，對月球進行實地科學勘測。
來看看，月球車玉兔在月面上都幹了哪些正經事，又交出了怎樣一份成績單了。
要了解月球行走器“玉兔”的科學任務，先得從一個最基本的問題說起，那就是——“玉兔”號為什麼要去探測月球雨海的東北部？
“嫦娥”三號的著陸位置受到很多客觀因素的制約，並不是想去哪裡就可以去哪裡的。
首先，由於月球總是以一面對著地球，所以為了保證與月球車的實時通訊，著陸點最起碼不能位於月球背面；其次，為了避免重複性工作，嫦娥三號要儘可能遠離先前阿波羅計劃已經去探測過的著陸點；此外，還要選擇地形比較平坦的區域，以保證軟著陸的安全和月球車的行駛。
在考慮完所有的客觀制約因素後，接下來，玉兔號才能夠主觀選擇“自己想做點啥”。探月工程師費了多少心血才讓玉兔獲得在月球上“到此一遊”的資格，自然得朝著科學意義最大的地方去了。
月球的關鍵科學問題包括如下幾個：1、月球的成因（大撞擊假說）；2、岩漿洋的演化和月殼的形成；3、月海盆地的形成和玄武岩的噴發歷史。
自阿波羅計劃以來，月面勘測的空檔已經延續了40多年，能不能在月球研究中再邁出個“一大步”，這事兒，就扛在了小小玉兔的肩膀上。
對於這些科學問題，雨海盆地都是很好的研究對象。證實或真偽大撞擊假說有一個方法，即通過化學成分研究，尋找地球和月球的親緣性或者差異性。雨海作為月球最大的盆地，在估算全月球成分時會佔據較大的權重。
另外，風暴洋－雨海地區富含克里普組分（kreep），而科學家認為克里普組分代表了月球岩漿洋結晶最後的殘留岩漿，是我們理解月球岩漿洋演化的關鍵。
還有，雨海填充有大量的玄武岩，可以幫助我們揭示月球的火山活動歷史。
“嫦娥”三號著陸點位於月球雨海盆地北部的玄武質熔岩流之上。
雨海盆地很大，可供選擇的著陸點很多，為什麼偏偏選擇這裡？留意顏色，我們可以明顯看到，玄武岩分為黑色和亮灰色兩大類。（注意：玄武岩是整體較暗的部分，不是明亮的月陸）玄武岩的不同色調，很可能代表著截然不同的岩漿事件，以及更深層次的月球演化行為。
儘管工程控制不可避免的會存在誤差，但幸運的是，嫦娥三號最終著陸在兩類玄武岩交界線南側僅10千米的地方。
如果“玉兔”號能夠穿越兩類玄武岩的交界線，那麼通過這一次巡視，就可以探測兩類玄武岩的組成和厚度，進而根據這些基礎的岩石學信息，反演出月球歷史的大事件。
“玉兔”號的裝備。為了探測月球的物質成分和地下結構，“玉兔”號攜帶了3樣科學設備，分別是粒子激發x射線譜儀、可視-紅外成像光譜儀、探月雷達。
粒子激發x射線譜儀搭載在月球車玉兔的機械臂上，用於探測月壤和月岩的化學成分分析。它利用自身攜帶的放射源產生α粒子和x射線，轟擊樣本的表面以產生x射線熒光。根據x射線熒光的能量和強度，可以計算樣本表面的化學成分。
可視-紅外成像光譜儀則安裝在玉兔號的前端，能夠獲取樣本表面的可視－近紅外光譜，從而計算其主要礦物組成。
值得一提的是探月雷達，這是人類探月以來首次在月球表面直接進行雷達探測任務。
探月雷達在月球表面激發電磁脈衝，這些電磁波傳入月表以下，遇到電磁屬性不同的地層，便會在界面上反射。利用天線接收反射回來的電磁波，便能夠反推月壤和淺表月岩的分層結構。
月球行走器“玉兔”上的探月雷達，低頻通道的探測深度可達400米，而且由於直接在月球表面上探測，它的分辨率要比其他方法更高。
“玉兔”號在兩個月晝內對月壤進行了兩次粒子激發x射線譜儀分析，四次可視－近紅外成像光譜儀分析，還利用雷達探測了一條近百米長的剖面。
小主，
“玉兔”號月球行走器在月面上的行駛軌跡，黑色線條顯示了月球車玉兔的行駛軌跡。
“嫦娥”三號的著陸位置，A和B是著陸區兩個較大的撞擊坑，Ls1和Ls2是2次粒子激發x射線譜分析的位置，Cd5－Cd8是4次可視－近紅外成像光譜分析的位置。
通過月球行走器“玉兔”的實地探測結果，在月球的火山活動歷史和月壤的厚度兩個方面，我們都得到了新的認識。
首先，玉兔號發現了一種新類型的玄武岩，並且這一玄武岩單元規模巨大。
粒子激發x射線譜儀獲得了月壤12種元素的準確含量。與阿波羅月海盆地的月壤相比，我們發現嫦娥三號著陸處的月壤鐵和鈦含量較高，而鋁含量較低，在成分上表現出了截然不同之處，說明其下的玄武岩是一種新的類型。此外，這裡的月壤中富含鉀、鋯、釔、鈮，表明這種玄武岩混入了10-20%的克里普組分。
根據“玉兔”號的探測結果，該玄武岩可能由富含鐵和鈦的月幔源區部分熔融形成，然後在上侵過程中受到月殼底部的克里普岩層混雜，最後溢出月表，充填到了雨海盆地。重要的是，雷達探測到這一年輕的玄武岩層的厚度達到195米，這說明直至距今25億年前，雨海盆地仍有大規模的火山噴發。