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嫦娥六號在阿波羅盆地的主要任務包括:尋找新礦物、尋找月球深部物質、尋找古老礦物、研究蘇長巖、尋找名義含水礦物、尋找高壓礦物等。
尋找新礦物和巖石
如果一種礦物的構成元素比例,微觀結構,至少其一與其他已知礦物都不同,就有機會被認定為新礦物。但是新礦物一般尺寸微小,容易與已知礦物混淆,需要極端的溫壓條件或特殊的化學條件形成,而不是隨處可尋。
正如地球上不同地方的巖石、土壤的成分并不一致一樣,月壤、月巖也存在不均一性,甚至單次采樣返回的不同樣品之間也是如此,因此嫦娥六號的登月活動就有極大可能發現更多新的礦物和巖石。
尋找月球深部物質
阿波羅盆地是南極-艾特肯盆地內部東北側的撞擊盆地,而南極-艾特肯盆地是月球已知最大,最古老的撞擊盆地。通俗講,因為阿波羅盆地是個多次撞擊形成的“盆中之盆”,所以可能是月殼最薄的位置之一。
形成南極-艾特肯盆地的撞擊事件可能挖掘出了月幔物質。然而,也有人提出,即使盆地挖掘出了月幔物質,由于在撞擊過程中月幔物質可能會經歷熔化、冷凝的過程,導致不同化學成分的礦物和巖石被分離開——這個過程稱為熔融分異。
熔融分異可能會使識別變得困難,或者在形成之后被更晚期的撞擊出現的濺射物混合、掩埋而難以被遙感發現。因此嫦娥六號有可能在阿波羅盆地中發現這些來自月幔的深部物質,對我們理解月球深部結構和月球的起源和演化起到重要作用。
尋找古老物質
根據近期正式出版的1∶250萬月球地質圖,將月球地質年代劃分為“三宙六紀”。南極-艾特肯盆地形成于月球巖漿洋大部分固結,月球初步形成固體月殼的時代,代表月球艾肯紀的開始。又根據撞擊坑統計定年,南極-艾特肯盆地一帶年齡約42億年的巖石,可能分布有月表最古老的巖石,但這個數值需要實際樣品修正。
之前嫦娥五號采集的樣品包括月球已知最年輕(約20億年)的巖石之一,嫦娥六號的一個關鍵任務則是盡量采集古老的月球巖石和可定年的礦物(包括鋯石、斜鋯石、磷灰石等)。
嫦娥六號任務不但是人類首次月球背面采樣返回任務,而且嫦娥六號選擇南極-艾特肯盆地中的阿波羅盆地這一盆中之盆采樣,為的就是盡可能采到與過去美國阿波羅系列、蘇聯LUNA系列、中國嫦娥五號不同的樣品,從而幫助我們更全面地研究月球。