科学史评话最新专辑

嫦娥5号从月球带回来的这些样品，立马成了一座富矿，研究者可以慢慢的研究很多年。外国的学者要想研究，只能先排队。科学属于全人类不假，但是出成果也得有个先来后到。通过研究嫦娥5号带回来的月壤和岩石，大家发现了一些研究月球的新视角。比如说，过去大家认为月球在30亿年前就已经停止了火山活动，说白了就是月球整个凉透了。撑死了到25亿年前就已经没什么活动。但是现在大家发现，到20亿年前，月球仍然有火山喷发。因为科学家们从嫦娥5号带回来的样本之中，发现了年龄仅仅20亿岁的月球玄武岩。说白了，月球比我们想象的更有活力，即便是到了晚年，它还是没有彻底歇着。你以为它七老八十了，不能动弹了，结果现在发现，它好像活到90来岁还能瞎折腾……

2025年2月，中国科学院团队在《美国国家科学院院刊》上甩出一篇重磅论文，祝融号用它的探地雷达，在乌托邦平原南部地下10到35米的深处，清清楚楚地扫描出76层倾斜的沉积结构。这些沉积层一层层相互叠压，全都朝低处倾斜。这个发现让全世界的行星科学家们都吓了一跳。这个发现就意味着火星的远古时代，的确存在着大面积的海洋，这种沉积结构，实际上就是海岸线的特征。

大家可能会奇怪，这种倾斜的沉积结构怎么就成了海岸线的特征呢？大家还记得沙滩吗？沙滩不就是一个大面积的倾斜结构吗？一头伸进海里，一头在陆地上。祝融号实际上是发现了远古时代的沙滩。

那么问题来了，你怎么证明它是沙滩呢？万一它就是一个大面积的斜坡呢。你别说，沙滩和斜坡还真的就不是一码事儿。要说清楚这个问题，咱们还得弄明白地球上的那些漂亮的沙滩是怎么来的……

蓝铁矿主要就是水合磷酸铁。你要生成水合磷酸铁，就必须有磷元素的来源。磷元素往往就来自于生命体。比如我们的人体骨骼、牙齿就含有磷元素。微生物也含有磷元素。

因为是被埋藏在泥沙里，因此这是个缺氧的环境。这些微生物就一边吃有机物当做营养，拿周围的赤铁矿代替氧气进行氧化反应，以提供能量。这些微生物也会把自己身体里面含有的磷元素贡献出来，就恰好和周围的铁元素结合在了一起，形成了水合磷酸铁。这个微小而复杂的化学反应就在微生物的身边展开了，于是就在泥沙之中留下了一个小小的斑点，因为沉积作用，最后保存在了沉积岩之中。

这种由微生物导致的化学反应在地球上是完全成立的。而且这种化学反应在常温下就可以进行。如果蓝铁矿和黄铁矿是单独被发现的。那么还可以用非生命过程来解释。含碳的有机物在火星上也不罕见，这东西也可能跟生命完全没关系。但是，在这么小的一个斑点内，你凑齐了蓝铁矿，凑齐了黄铁矿，还凑齐了有机物。这些因素都凑在了一起，这事儿的也太巧了吧。这事儿显然跟生命脱不了干系了。所以这个发现才如此的重要。它比我们以前所发现的那些生命的迹象更靠谱，非生命作用的可能性更低。

当然，NASA的科学家们发表论文还是非常严谨的，他们都不会完全把话说死。他们承认有可能存在一些非生物方法，可以创造像豹斑这样的特征。不过NASA的代理局长肖恩·达菲在新闻发布会上还是充满了信心，毕竟这个成果足足经历了一年的审核，经历了一轮又一轮的同行评议，这个结果还是经得起检验的……

毅力号于美国东部时间2021年2月18日约15:48冲进了火星大气层。火星着陆的过程非常的麻烦，就是因为火星有一个大气层。但是这个大气层偏偏又非常的稀薄。如果你像地球大气层这么稠密，那么我们完全可以用降落伞来减速，最后直接落地就行了。如果你像月球那么单纯，上面完全没有大气，那我们就全程开着火箭反推，这个问题倒也简单。但是这个火星大气层吧，你说它有吧，它偏偏不够厚。你既要带防热罩，又要带降落伞。最后还要用反推火箭，这三个你一个都不能少。

NASA喷气推进实验室里一片死寂。工程师们攥着拳头，盯着屏幕上每秒跳动的数据。尽管他们知道自己就是担心也没啥用了，因为无线电信号从火星传到地球是有延迟的，哪怕发现数据出问题了，姿态不太对了，你也没有时间采取任何措施了。从进入大气层到落地一共是7分钟时间，这就是所谓的恐怖7分钟，那个气氛真的能让工程师的心都跳到嗓子眼了。

毅力号进入火星大气层的时候，速度达到了恐怖的5500多米/秒，大约是2万公里每小时。进入大气层，进行充分的摩擦降速。等到达距离火星表面11公里的高度的时候，速度已经降到了1500公里/小时。这时候探测器的速度依然远远超过了音速。毅力号必须在高超音速的条件下开降落伞着陆……

咱们国家的国土辽阔，比如说在最东边的佳木斯和最西边的喀什都是有测控站的。这个跨度就非常大了。同时还有北京、天津、上海、昆明和乌鲁木齐的几个大型测控站，而且设备都非常好，有些大天线都是近些年新建的。这几个测控站通过甚长基线干涉技术，就可以完成对深空天体和探测器的高精度测量。

但是，地球会自转，天上的星星也会东升西落，探测器也会落到地平线的下面去。所以仅靠国内的测控站也是远远不够的。我国在阿根廷还建了一个深空测控站，这个测控站差不多就是在地球的另一边了。可以有效的弥补国内的盲区。

对了，咱们国家还发展了很多条测量船。这些大型测量船带着大天线和数据处理设备在海上航行，哪里需要就往哪里开，完美弥补海洋区域的测控空白。

说到测量船，中国的“远望”系列是最出名的，这是全球现役规模最大的航天测量船队。不管是“神舟”飞船载人航天、“嫦娥”探月，只要探测器飞经太平洋、印度洋，“远望”号就能在海上“盯梢”，把数据实时传回国。无论是对月球的探测，还是对火星的探测，都是离不开这些测量船的。毕竟咱们在海外的固定测量点比较少，就必须用测量船去弥补。

大家好，我是吴京平啊，不好意思，这个周末呢还得请个假，因为我这个周末又有一个超长讲座要做。上个月是礼拜六一天讲6个小时，这次是分两天，礼拜六礼拜天都被占用了。所以周末固定节目我就没有时间写，我晚上还得整理ppt。这个ppt其实我已经做了一个礼拜了，但是发现真讲课的时候还不够用。可能是因为我语速太快了点。

所以呢，这周周末的固定节目就只能顺延到下周了。对了，下个月11月7号我在上海徐家汇书院的市民夜课，还有一个线下讲座，讲宇宙最初三分钟，有兴趣的小伙伴们可以来听啊。好，就说这么多了。下个礼拜咱们不见不散。

月船3号探测器绕着月球飞了十几天。8月17号，维克拉姆着陆器和月船3号轨道舱分离，开始着陆过程。远程遥控完全是由设在印度班加罗尔的控制中心指挥的。一开始先是开发动机减速，维克拉姆着陆器开始逐渐降低高度。等到23号，着陆器的近月点高度已经下降到了30公里，就趁着这个机会，维克拉姆着陆器开发动机反推，经过反推减速，轨道再次改变，现在的这个轨道和月球表面是有交叉点的，也就是说它一定会落到月球表面上。

经过11.4分钟的减速，着陆器已经下降到了7.4公里的高度，在这个高度上。维克拉姆着陆器悬停了一下，然后用小发动机调整了自己的姿态，从横着变成竖着。在150米高度，盘旋了30秒，找到最佳着陆点。150米嘛，也不算高。这次月船3号倒是缓缓着陆了。印度成了第4个把探测器降落到月球上的国家。当时我听到这个消息的时候，还小小的震惊了一把。这回印度人倒是挺靠谱的嘛，上一次的泪水没有白流嘛。

印度人当然很开心嘛，他们从油管上看到了从月船3号底部的摄像头发回的直播视频，看到了自己国家的着陆器是如何一点一点靠近月球，最后落在月球上，掀起一片尘埃。过一会儿尘埃落下去，画面又重新变得清晰。据说这次直播打破了当时油管同时观看在线直播的人数记录，达到了800万人。印度人多呀，所以他们在国际互联网上的影响力着实是不小。

印度人也是按照先绕后落的顺序计划的。那么好了，下一步就是派探测器可控着陆，而不是撞上去。于是有了月船2号，这家伙就携带着一个着陆器，还带了一个小的月球车。当然，这个月球车很小，只有27公斤重，电源功率只有50瓦。相比之下玉兔号就大了不少，足有136公斤。

这东西依然是国际合作的产物。本来印度和俄国人合作，月球车和着陆器是俄国人去做，拉沃契金设计局曾经干过这种事，按理说是不难。不过后来俄国人退出了，没办法，这个探测器还得印度人自己来。

另外，着陆到月球表面，离不开深空测控网络，印度人虽然也建造了几个大天线，无奈没有全天候的监控能力，月亮要是落山了，无线电信号就不通了，于是他们求美国人帮忙，靠NASA的深空网络来进行测控，欧美的朋友不帮忙，很多事儿还真不好办。

另外，探测器变大了，就得换更大的火箭。这次印度人用的是“地球同步运载火箭3型”。这个火箭长得比较像欧美的风格。装了两根胖胖的固体助推器，中间芯级火箭用的是偏二甲肼+联胺，上面级用的是氢氧火箭。近地轨道运载能力达到8吨，同步转移轨道运载能力是4吨。月船二号着陆器和轨道器的总重量是3.8吨。火箭的发射能力实在是有点勉强。

现在一个棘手的问题就摆在大家面前，龙江1号和2号的硬件基本相同，程序软件也差不多，如果龙江1号的软硬件存在bug，那么龙江2号也应该有。如果让龙江2号也开发动机变轨，很有可能也飞丢了。你要是不开发动机变轨，这颗探测器就无法进入地月转移轨道，根本去不了月球了。这时候哈工大的团队和地面测控人员陷入进退两难的地步。

那么，龙江1号是怎么丢的？唯一的线索就是断联之前传回的最后一点日志数据。根据这点数据，大家发现，似乎最后时刻，龙江1号的转速在变快。很有可能，就是那个5牛顿的发动机没有关机造成的。

那么好了，既然5牛顿的发动机可能有问题，那么就先用0.2牛顿的小发动机来进行变轨操作。同时，利用佳木斯测控站天线比较大的优势，对龙江2号进行测控。这下总不会丢信号吧。

龙江2号在变轨的过程中状态基本是正常的，但是需要发动机关机的时候它又没有关掉。这就导致整个卫星开始快速翻跟头，达到了每秒钟400度，就是一秒钟转一圈还多。龙江2号上带了三个陀螺仪，就是靠这三个陀螺仪来调整自己的指向。现在卫星在太空里面打滚，速度又很快，超过了这三个陀螺仪的调整能力。于是卫星上的程序就认为。这是陀螺仪出故障了，信号不对，于是就把陀螺仪给关掉了，这下可不就坏菜了吗？

2018年5月21日，鹊桥中继卫星由长征四号丙火箭发射后，先进入地月转移轨道，中间飞行了大概4天。星箭分离以后，先是太阳电池板展开，然后就是抛物面天线顺利解锁展开，卫星建立了正常飞行姿态。

从地球飞往月球的过程持续了大概4天。5月25日，鹊桥中继卫星在距离月面100公里的地方实施近月制动，四台20牛顿的轨控发动机点火912s后，正常关机，进入月球到L2点的转移轨道。前前后后，经过5次精准轨道控制，6月14日，鹊桥最终成功进入到了围绕L2点的晕轮轨道，成为世界首颗运行在地月L2点晕轮轨道上的航天器。

鹊桥号在进入晕轮轨道之后，就开始了在轨测试工作。通信天线能不能精确指向啊？你总要测试一下吧，总要校准一下吧。这些零七八碎的工作到7月20号就全部完成了，下一步就是等着嫦娥4号的发射。毕竟它最主要的工作还是为嫦娥4号提供无线电中继服务。从鹊桥号的就位到嫦娥4号的发射中间还有半年时间呢。所以鹊桥号就只好先等着再说……