
人类对月球的探索即将翻开全新的一页。近日,美国国家航空航天局(NASA)通过其“月球表面载荷与研究调查”(PRISM)计划,正式批准并资助了一项名为GIMLI(Geophysical Instruments for Marius Lunar pit Investigation,马里亚斯月球坑调查地球物理仪器)的雄心勃勃的行星科学探测项目。该项目将借助商业月球载荷服务(CLPS)计划提供的着陆器与巡视器,将先进的科学仪器直接送达月球表面,展开人类对月球地下结构的前所未有之探秘。
GIMLI项目由行星科学研究所(PSI)副主任兼高级科学家Than Putzig领导,并与蓝色起源旗下的Honeybee Robotics公司以及挪威太空局紧密合作。PSI主任兼CEO Amanda Hendrix表示:“GIMLI代表了PSI一直追求的宏大行星科学探索。Than及其团队将一个我们在轨道上研究已久的科学问题,转化为能够在月球表面直接开展的实地考察。我们非常高兴能与NASA和Honeybee Robotics携手合作,进一步了解月球及其火山演化史。”
长期以来,轨道科学观测在月球表面发现了大量引人注目的证据,暗示其地下可能隐藏着庞大的洞穴和熔岩管网络。GIMLI项目将核心目标锁定在马里亚斯丘陵坑(Marius Hill Pit, MHP)——这是一个位于月球火山活动极为多样化区域的大型开口。与其他月球坑洞类似,MHP极有可能是古代火山活动所形成的地下结构的天然入口。与以往单纯依赖轨道遥感观测不同,GIMLI将赋予研究人员从月球表面直接检验这一假说的宝贵机会。
为了探明地表之下的奥秘,GIMLI团队设计了一套精密的复合探测方案,融合了探地雷达、地震传感器、重力仪以及高分辨率相机。Than Putzig指出:“我一直渴望将主动源地震方法重新引入行星科学,自阿波罗宇航员在月球上进行首次地震勘测以来,这类方法在月球探测中几乎被搁置了。将该方法与探地雷达和重力测量结合起来,将使我们能够前所未有地加深对地下物理特性的理解,并极有可能探测到自马里亚斯丘陵坑向外延伸的熔岩管。”其中,Honeybee Robotics公司将负责项目管理,并制造主动源地震系统、重力仪和相机的仪器设备,同时协助将科学仪器集成到着陆器和巡视器上。
值得注意的是,即便最终未能发现预期的地下洞穴或熔岩管,该任务依然能够带来重大的科学突破。其精确测量数据将有助于解答另一个核心科学问题:马里亚斯丘陵坑究竟是如何形成的?通过对MHP周边及下方物质的详细检查,科学家能够获取关于该坑起源以及更广泛区域地质和火山历史的新线索。此外,MHP坑壁裸露出了平时深埋地下的风化层和熔岩流层序,这些地质剖面记录了漫长的火山活动历史,能够揭示远古时期熔岩在月球景观表面及下方的流动方式,以及多次喷发之间是否经历了漫长的时间间隔。
PSI高级科学家兼GIMLI项目副首席研究员Gareth Morgan总结道:“证实一个巨型熔岩管的存在,将使我们深入了解月球上的火山作用机制。熔岩管是地球玄武岩火山活动的常见特征,如果在月球上明确识别出它们,我们便可以利用地球地下洞穴的知识,来更好地解构月球的地质演化史。”除PSI和Honeybee Robotics外,GIMLI团队还汇聚了博伊西州立大学、约翰斯·霍普金斯大学、月球与行星研究所以及奥斯陆大学的顶尖学者,挪威太空局则将提供关键的探地雷达设备,共同为揭开月球内部的神秘面纱贡献力量。
Original press release and project announcement via Planetary Science Institute (PSI) / NASA PRISM / CLPS Initiative.