嫦娥又出新成果，玉兔號月球車馱著的測月雷達到底是啥神器？

同樣是月球車，差別可大了去了

之前我們在討論世界各國月球車的時候，總有人抱怨咱們的“玉兔”號月球車跑得太慢，跟人家美國上世紀70年代的月球車比起來差遠了。美國的月球車可以載著兩名太空人以每小時12千米的速度飛奔，幾天就跑幾十公里，但是咱們的小玉兔萌萌地，一年多了才走400米不到，“落後太多，真是沒法比”。

殊不知，同樣叫月球車，它們的功能是不一樣的。美國的月球車它就是個運輸工具，它要球的是簡單皮實耐造，可以馱著宇航員在月球上跑得遠一些，只是後來加裝了攝像機和天線，看起來有了科技感；咱們的小兔子上面可是裝載了好幾種科學探測裝備，稱之為移動科學站是一點都不過分的。

玉兔號上可觀天，下可探地，無所不能

美國人幾次登月，由宇航員攜帶了“十八般兵器”佈置在月球表面，以期待獲得這顆荒涼星球的科學資料。他們還攜帶了地質錘和小鏟子，把月球土壤和岩石帶回地球進行分析。但小鏟子只能在月球表面取樣，月面幾十釐米之下到底有些什麼就沒人知道了，總體來說科學家們只能透過研究標本來分析和猜測來判斷地底的情況，有時候猜測常常是不準確的。

嫦娥月球著陸器和月球車攜帶了更加先進的探測裝置，它不僅可以利用粒子激發X射線譜儀、紅外成像光譜儀和其它許多裝置來實時分析月球表面土壤、稀薄大氣中的化學成分，還能透過安裝的測月雷達來探測月表下方深達330米處的地質情況，然後把探測資料傳回到地面，給科學家們分析結果。

現在你知道了，咱們的“玉兔號”和“玉兔二號”月球車上都搭載了探測月球地下結構的雷達，小兔子們在月球上溜達並不是閒逛，它們是在給月球“做CT”，看看地底下到底藏著些什麼寶貝。

測地雷達的原理

你可能會問了，雷達不是拿來看天的嗎？它怎麼能探測地底下的情況呢？

這是個好問題。

我們都知道雷達會發射電磁波，再透過接收目標反射回來的電磁波訊號來判斷目標的位置與距離。光是一種電磁波，當你晚上用手電筒照射物體時，一部分光會反射回來，於是你就看到了物體。雷達就像是一個大號的手電筒，不同的是它發出的“光”的頻率超出了人眼的感知範圍，我們看不見它。

雷達波能穿透地面到達地底下嗎？有一些可以。

光可以穿透玻璃，如果光線很強，你可以發現它也能穿透沙子和小石頭。這說明土壤和岩石對某些光是透明的，只是由於岩石內部存在許多形狀不規則的晶體，所以光線在它的內部發生漫反射，有些光波在多次反射過程中被削弱和吸收，只有一部分折射出來，因此它表現出半透明的狀態。

科學家發現，頻率為10MHz~2。6GHz極化的電磁波可以穿透地表的土壤和岩石，它們在岩石中受到的阻礙相對比較小。換句話說，岩石對這個波段的電磁波是半透明的。如果我們向地下發射電磁波，會有一部分經過不同介質的漫射作用最終返回地面，透過分析這些反射回來波的路線和時間，我們就能大致分析出地下的情況。

其實測地雷達早在幾十年前就已經廣泛使用，市政道路施工人員用它來探測地下埋藏的管線，以免不小心挖斷重要管道和電纜；建築工人用它來為混凝土探傷，發現水泥柱裡隱藏的裂縫；士兵可以利用它排雷排爆，它可以找到深埋地下的金屬物質；文物考古者用它來尋找化石；還有些人想發財，買來在野外或自家院子裡找金礦。

為什麼是玉兔而不是嫦娥？

嫦娥奔月並不是為了去月球上找金子，它的目的是為了探尋月球的科學奧秘。

嫦娥四號月球探測器為什麼要選在月球背面著陸？一方面因為那裡是科學的空白，同時還因為那裡有一個太陽系最深的盆地——艾特肯盆地。

艾特肯盆地是四十多億年前巨大天體撞擊的遺蹟，它靠近月球南極，直徑約2500公里，最深的地方達13000米，透過對這裡的研究，人們可以更多瞭解月球內部的情況。

嫦娥四號的著陸區就選在艾特肯盆地北部的馮·卡門撞擊坑，這裡深達-6000米，是一個研究月殼和月幔物質的理想之處，因為越深的地方意味著月殼越薄，也越接近月球的地幔。

地球上的測地雷達運用的範圍很廣泛，但它們的探測深度都很有限，大致是幾十釐米到幾米深。一方面是電磁波的安全使用頻率受到限制，另一個原因是地球的土壤岩石裡有更多的水。我們知道水是極性物質，它能導電，所以雷達發出的電磁波大多都被吸收掉了。而月球土壤裡含水量極低，據說嫦娥三號的玉兔月球車上搭載的測月雷達探測深度達330米，它只用1個多月的時間就獲得了著陸區附近的月殼淺層剖面結構影象。這在國際上首次揭示了月球表面火山演化的歷史。

為什麼測月雷達要裝在月球車上而不是直接裝在著陸器的底部呢？因為這種雷達在靜止的時候是沒辦法得出準確影象的。就像是你去醫院做B超，醫生需要反覆移動探頭才能判斷資訊，測地雷達也需要對比不同方向回傳的電磁波訊號才能計算出回波影象。另一個原因是月球車可以按需要進行移動，它可以獲得掃測更廣闊的區域，從而得到更全面的地質剖面圖像。

總結：

嫦娥三號和嫦娥四號在月球的探測活動都取得了非常豐碩的科學成果，有許多要歸功於辛勤忙碌的“玉兔”月球車。

科學家們在月球車上搭載了許多科學探測儀器，其中的探月雷達為我們“解剖”月球、瞭解月表下面的情況提供了豐富的資料。

雷達波是一種電磁波，它既可以探測天空中的飛機火箭，也可以透過反射地下的訊號來分析月表以下的資訊。有了這一利器，我們便不需要大費周章地挖地三尺去看底下有什麼，還能夠使科學研究更有效率。