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嫦娥四號著陸器和“玉兔二號”月球車分別于5月29日17時和7時15分結(jié)束第十八月晝工作，按地面指令完成月夜模式設置，進入月夜休眠。
在第十八月晝期間，“玉兔二號”為天問一號讓路，配合我國首次火星探測任務地面深空測控站的適應性改造，“玉兔二號”搭載的科學載荷并未開機，原地待命。在通信能力受限的情況下，嫦娥四號著陸器上僅有月表中子與輻射劑量探測儀開機進行了常規(guī)探測。目前，深空測控站的改造工程已接近尾聲，待完成后，將為計劃7月開展的火星探測和嫦娥四號工程后續(xù)科學探測工作提供更穩(wěn)定、更強大的支持。
“玉兔二號”雖然在本月晝沒有移動，但地面科學團隊繼續(xù)對已獲取的科學數(shù)據(jù)進行深度研究分析，不斷取得新的科學成果和科學發(fā)現(xiàn)。中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院遙感科學國家重點實驗室芶盛博士，中科院比較行星學卓越創(chuàng)新中心及類地行星先導專項骨干成員、中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院遙感科學國家重點實驗室邸凱昌研究員、岳宗玉研究員及其合作者，利用玉兔二號就位測量光譜數(shù)據(jù),開展了嫦娥四號著陸區(qū)月壤礦物成分分析和太空風化效應研究，探討了月壤來源和月壤成熟度。
月球背面的南極-艾特肯盆地(South Pole-Aitken Basin)是已知太陽系最大、最深和最古老的撞擊盆地，并可能暴露月幔物質(zhì)，為探測月球深部物質(zhì)提供了天然窗口。2019年1月3日，嫦娥四號成功在此區(qū)域著陸(圖 1)，實現(xiàn)了人類探測器首次月背軟著陸和巡視探測。
圖 1. 嫦娥四號著陸區(qū)背景圖
截至2020年5月29日，嫦娥四號探測器已在月背高效工作18個月晝，“玉兔二號”月球車累積行走447.68米，并獲得了大量的科學探測數(shù)據(jù)。其中，紅外成像光譜儀獲取的月壤高光譜圖像及紅外光譜數(shù)據(jù)，支撐科學團隊獲取了著陸區(qū)月壤的精細光譜(圖 2)，為月壤的礦物組成和太空風化等研究提供科學探測數(shù)據(jù)，推動人類對著陸區(qū)月壤演化的研究和認識。
圖 2. 紅外成像光譜儀前九月晝獲取的光譜
光譜分析表明著陸區(qū)月壤含有富鎂橄欖石和富鎂斜方輝石礦物(圖 3)，二者相對含量基本相等。地形特征分析表明著陸區(qū)月壤主要來自芬森(Finsen)撞擊坑濺射物。該團隊根據(jù)鎂鐵質(zhì)礦物成分和芬森撞擊坑空間位置，進一步分析認為著陸區(qū)月壤可能來源自南極艾肯盆地撞擊事件形成的撞擊熔融分異物或一套富鎂巖石。研究成果以“Forsteritic olivine and magnesium-rich orthopyroxene materials measured by Chang'e-4 rover”為題發(fā)表于《Icarus》。
圖 3. LE303站點就位測量光譜分析結(jié)果
該團隊還發(fā)現(xiàn)主要源于芬森撞擊坑濺射物的月壤發(fā)育成熟。與嫦娥三號著陸區(qū)未成熟月壤相比，嫦娥四號著陸區(qū)月壤中亞微觀金屬鐵含量隨月球車與著陸器距離遠近并未產(chǎn)生明顯變化，說明嫦娥四號著陸區(qū)月壤的快速形成過程充分混合了最表層已高度成熟的月壤。研究成果以“In situ spectral measurements of space weathering by Chang'e-4 rover”為題發(fā)表于《Earth and Planetary Science Letters》。
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