美国宇航局的月球勘测轨道飞行器揭示出，月球这颗我们自以为熟悉的卫星的地貌是多么地惊人。 关于月球的一个经常的误解，就是以为我们对它已经了解得差不多了。毕竟从上世纪50年代以来，美国宇航局和其它一些国家的空间机构的很多探测器都已经到达了月球，宇航员们也历史性地登上了月球，并带回了矿物标本，而且这些标本已经在实验室里研究了40多年。那么，关于月球，我们还能够再了解些什么呢？
然而，根据最新的自动探测器——美国宇航局的月球勘测轨道飞行器（LRO）不断发来的最新的探测结果，这个问题的答案是：“关于月球，我们未知的东西还是太多了！”
从创建详细的全月地图——包括地形图和红外图——到找到月球上存在“阿波罗”样本中没发现的各种特殊岩石和矿物的证据，LRO科学家的突破性发现明确地表明，对于这个太空中的近邻，我们还有太多的东西需要去了解。
从2009年夏天开始，LRO就已开始环绕月球绘制月图。作为美国宇航局载人探测部门和自动探测部门的合作项目，LRO装备有令人印象深刻的先进科学仪器，包括用来测量月球紫外和红外特征的各种分光仪、一台测量月面地形的激光高度计、各种用来寻找月球表面水的雷达和中子探测仪、一台测评宇航员健康潜在危害的辐射探测器，当然还有拍摄月面影像的几台相机。
事实上，月球勘测轨道飞行器上搭载的相机（LROC）已经拍摄到了一些有史以来月球表面最美丽、最高分辨率和充分具有科学价值的影像。LROC是一个由三台相机组成的系统：一架广角相机（WAC）和两架窄角相机（NAC）。从LRO的50千米的正常轨道高度上，WAC在可见光波段拍摄分辨率约为每个像素100米的月球彩色照片，而两台NAC则拍摄2.5千米宽地带的单色照片，分辨率为每像素50厘米。
科学家利用WAC图像绘制了不同光照条件下的全月面图，十分漂亮，揭示出过去从未看到过的很多新地貌特征和地质关系。例如，WAC彩色像可以让科学家绘制出迄今最为详尽的钛铁矿（FeTi03）分布图。钛铁矿将是未来月球探险家和移居者所需的金属和氧气的一种重要来源。
高分辨的NAC像则为我们展现了空前详细的月面景象，包括数以百万计的微环形山（包括“阿波罗”时代以来形成的一些新环形山）、单块的巨石，以及揭示撞击过程、侵蚀、构造和火山活动新细节的其它月貌。比如，NAC像显示出一种被称为瓣状陡坡（lobate scarps）的小型山脊的全月分布网络，这种陡坡由垂直地质构造运动形成，表明月球自其诞生以来就一直在缓慢地沉降和收缩。其中的一些逆冲断层切断了看上去较年轻的环形山，这意味着如今的月球可能仍处于构造活动期。
LRO科学小组还用两台NAC相机来拍摄40多年前“阿波罗”宇航员们留下的设备和月面痕迹，这些影像类似间谍卫星拍摄的照片。其中一些广泛流传的图片显示了过去的“阿波罗”登月舱的下降级、宇航员行走留下的足迹和月球车驶过的痕迹，以及前苏联的月球登陆器和月球车留下的痕迹。在某些情况下，这些影像可以让科学家们更精确地重新确定从月球带回来的岩石样本的采集位置和地质信息。
LRO上的其它仪器也获得了新的科学结果。一台名为“预言家”的热检测仪已经绘制出第一幅全月面红外图，确认了月球两极附近永久阴影区的温度极低，某些地区只有25K，只稍高于绝对零度！（这个温度大约相当于零下248摄氏度——编者注）
在月球陨石坑观测和遥感卫星（LCROSS）的观测中，LRO也起了非常重要的作用。在2009年10月，发射LR0火箭的末级撞入月球南极附近Cabeus环形山的一个永久阴影区中。LCROSS对撞击溅射物的测量，显示出存在少量水冰以及其它令人惊奇的挥发性化学物质的证据，它们被封固在如此极寒之地。
这其中包括相对容易探测的元素汞，通过它可以发现其它挥发性成分富集的地区。用LR0的中子谱仪对极区的测量也获得了一些令人震惊、迄今无法完全理解的结果，比如有证据显示，除了永久性阴影区，在阳光可以照射到的地方也存在地下冰。
结合LR0影像和先前从“月球勘探者”号得到的数据，“预言家”热检测仪帮助科学家们在月球背面新发现了一个由高硅火山圆顶组成的地区，它的火山沉积物明显不同于快速流动的玄武岩岩浆，后者在月球正面暗色的月海的沉积物中明显可见。这些火山圆顶证明了月球火山活动比先前知道的分布更广泛，也更具多样性。
根据LRO激光测高仪提供的数据，结合LROC的WAC相机和NAC相机的立体影像，得到了有史以来最为精确和详尽的月面地形图。这些地图最终提供了月球高地和斜坡的详尽剖面图，这是对月球冲击环形山的形成和演变，以及它们的地质构造和火山特征进行建模研究时所必需的。
LRO上的辐射仪也收集了未来宇航员在月球轨道或月面长期停留时，可能会遭受到的总辐射量的重要数据，并获得了前几年太阳活动宁静期辐射水平新数据，这将帮助科学家们估算月球本身可以为未来的月球居民区抵御多少宇宙射线。这些测量无疑将有助于未来航天器的辐射屏蔽的设计。
LRO还担负有一项重大的使命——继续绘制月面图并更详细地刻画月球的特征。令LRO小组成员尤感自豪的是，这项使命已将美国宇航局的载人探测和自动探测联合到一起，在为未来的人类探测计划而共同研究月面和月球环境特征。LRO正在做出一些非常重要的科学发现，这有助于那些未来的月球计划的制订和可行性论证。
毫无疑问，有朝一日人类将重返月球，科学家和工程师们将在那里工作和生活，甚至旅游者们也可以去探险和游览。尽管很难预测这种时代何日到来，但毫无疑问，美国宇航局LRO计划中的科学家和他们的仪器设备将为开启人类探险新时代提供大量必要的科学信息。
——译自《天空与望远镜》（2012年6月号）
（责任编辑：吴蕴豪）