超期“打工”3年多，中国首辆月球车“玉兔号”在月球背面又发现了啥？(2)
在为期 2 年的冒险活动期间，玉兔二号还在一个 2 米深的陨石坑边缘发现了一种意想不到的高反射率凝胶状物质。经过两次艰苦的接近尝试后，观察到了深绿色、闪闪发光的物质，显示出其与周围表土块不同的形状、颜色和纹理。该材料的外观类似于阿波罗 15 号和 17 号任务中获得的月球样本 15466 和 70019，表明它可能是一种冲击熔融角砾岩或玻璃涂层的粘结风化角砾岩，或许是由冲击产生的焊接、胶结和粘结月球风化岩和角砾岩形成的复杂结构。
图｜玉兔二号在穿越路线上遇到的陨石坑（来源：Science Robotics）
但是，由于靠近可能发生的机动故障，玉兔二号放弃了进一步勘探，因为沿着陡峭的火山口壁向下行驶，可能会因为车轮打滑而失控，即使能成功进入陨石坑，离开陨石坑也非常困难，在车轮严重打滑的情况下进行攀爬，很容易导致车轮严重下陷，导致彻底无法行走，尤其是在柔软且可变形的月球表面上行进时。
针对这个问题，研究人员表示未来核心工作之一，是在车轮-地面相互作用过程中，对具有复杂特性（如凝固或流态化）基底的运动基本原理进行建模，这依赖于“机器人物理学”的进一步研究和系统测试。基于动态颗粒入侵模型的新理论和基于机器人物理分析开发的月球漫游者及非常规步态策略有望解决这些难题。
从周边环境来看，月兔二号着陆点没有表面巨石，但陨石坑很多，在 50 米行进范围内可以定量地观测到 88 个撞击坑，直径从 4.68 米到 61.83 米不等，其中，约 60% 以上的陨石坑直径小于 10 米，直径大于 20 米的陨石坑十分罕见。从更详细的全景立体图像中，可以测量到距离月球车 10 米范围内的 20 个陨石坑，深度均小于 0.6 米。
这些陨石坑具有广泛的形态，主要可分为三类：第一类是严重退化的陨石坑，还有两类是均匀分布或一侧倾斜分布。高分辨率观测表明，一些时间比较近的陨石坑几乎全部朝向西北方向，因此，推断它们来自同一组影响事件。在嫦娥四号任务中，几乎没有观察到被风化层掩埋的相对较大的岩石，但随处可见一些小型岩石。
图｜玉兔二号在穿越路线上遇到的岩石（来源：Science Robotics）
玉兔二号测量到的一种尺寸超过 20 厘米的独特岩石被称为橄榄石苏长岩，分析其光谱图（矿物成分与风化层相似）及其细到中等粒度的纹理，可能是相对较快的结晶作用的结果，或起源于撞击熔融池。
玉兔二号着陆场的地下结构主要由低损耗、高孔隙、粒状材料组成，并带有各种大小的嵌岩，根据浅层表土和深层地质层中的双通道 LPR 数据揭示，研究人员分析得出在月球 328 米深处至少可以检测到 5 个地层，其中 38 米至 52 米之间可能存在均匀的基底层，随后是来自不同月球地质时期的更多基底层。
在未来的探月任务中，通过大深度钻孔和接触测量进行的现场取样有望加速月球外部环境中地层学研究的进展。
图｜玉兔二号月球车离开嫦娥四号着陆器
下一代玉兔月球车值得期待
研究人员表示，从玉兔二号反馈回来的数据来看，明确揭示了月球近侧和远侧土壤性质的差异，这补充了人类对月球的理解。
尽管通过玉兔二号的探索可以对有趣的土壤粘聚力现象进行区域性分析，但仍需对月球表土的化学成分和物理性质进行深入研究，以便进行进一步分析，充分利用月球车的能力，预计将有更多重要发现。
深入了解月球远侧表面特性的意义重大，未来的月球探测器需要更强大的运动能力、更高的智能和先进的科学有效载荷。例如，腿机器人、混合轮腿机器人或栓系漫游车可以考虑用于未来的月球陨石坑或洞穴探测。
此外，为了应对环境的未知性质，有必要开发更先进的物理智能（理解场景，超越纯粹的几何认知），让月球车有效地选择和瞄准感兴趣的目标，在自主范式中进行一些探索，并增强自主情境实验能力，通过更积极的探测策略进行保障性或稳定性探索评估。
在科学有效载荷方面，现场采样和化学、物理和生物分析的各种有效载荷可与强大的执行器和先进数据处理子系统一起使用，以突破内容、深度和效率限制，满足日益增长的综合调查要求。
研究人员展望，多学科知识有望结合起来，对月球车进行全面改进，以便在未来的自主探索中发现对月球的全新见解。
参考文献：
https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abj6660
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