從2024 年 5 月 3 日開始，一直到六月底，月球注定會吸引全世界的關注。

繼嫦娥四號實現了人類首次登陸月球背面，嫦娥五號實現成功中國首次月球采樣返回任務之后，嫦娥六號也正在實施人類首次月球背面采樣返回任務。

今天早上 6 時 23 分，嫦娥六號著陸器和上升器組合體在鵲橋二號中繼星支持下，成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地預選著陸區，后續將完成月球背面鏟取、鉆取采樣任務。

只要一切順利，嫦娥六號將帶著月球樣品起飛，六月底就會安全回家。

嫦娥二號 CCD 影像圖中的南極-艾肯盆地區域。圖片來源：參考文獻 1

那么，為什么嫦娥六號選擇阿波羅盆地作為著陸區？阿波羅盆地里有什么值得我們如此大費周章地進行探索？

要回答這些問題，我們需要首先搞清楚阿波羅盆地在哪里。

阿波羅盆地在哪里？

由于月球被地球潮汐鎖定，所以月球當前僅有一側面向地球，其中面向地球一面稱為月球正面（Lunar near side），背向地球一側稱為月球背面（Lunar far side）。阿波羅盆地就是一個位于月球背面“南極-艾肯盆地”內部的盆地。

嫦娥六號發射當天，有媒體在采訪中提到的“南極-艾特肯盆地”位于月球背面，是月球已知最大、最古老的撞擊盆地，不過其在中國科學院地球化學研究所等單位聯合繪制的月球地質圖中規范名稱是“南極-艾肯盆地”（South Pole–Aitken Basin），”故本文統一稱為“南極-艾肯盆地”。

早在 2018~2023 年的一系列討論中，嫦娥六號預選著陸區就暫定為南極-艾肯盆地，并進一步細化為阿波羅盆地的南部邊緣。

月球儀上的阿波羅盆地，手指位置為嫦娥六號預選著陸區附近。月球儀根據中國科學院地球化學研究所等單位聯合繪制的 1:250 萬月球地質圖制作，直徑約 1.55 米。圖片來源：作者拍攝

阿波羅盆地就位于南極-艾肯盆地內部的東北部，是一個多環撞擊盆地，直徑約 500km，在嫦娥二號全月影像圖中非常醒目。

南極-艾肯盆地直徑約 2500~3000km，由于過于巨大，且形成后經歷了漫長的撞擊、外來濺射物覆蓋等侵蝕作用，其在影像上肉眼較難識別，需要月球高程、地形數據才能識別。

月球南極-艾肯盆地、阿波羅盆地、嫦娥六號著陸區、長白山位置關系圖，可以見到南極-艾肯盆地并不顯眼。圖片來源：參考文獻5

月球背面南極-艾肯盆地假彩色高程圖。圖片來源：參考文獻 2

嫦娥六號要在阿波羅盆地尋找什么？

簡要來說，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。

1、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。

在嫦娥五號樣品中，我們就發現了至少三種新礦物，七種不同的巖石。

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。

2、尋找月球深部物質

正如前文提到的，阿波羅盆地是南極-艾肯盆地內部東北側的撞擊盆地，而南極-艾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。

阿波羅盆地區域高程與月殼厚度。圖片來源：參考文獻2

一些理論認為，形成南極-艾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——這個過程被稱為熔融分異。

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。

3、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-艾肯盆地一帶年齡約 42 億年，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）。

4、揭開蘇長巖成因之謎

根據近期正式出版的 1:250 萬月球巖石類型分布圖，南極-艾肯盆地內部的主要巖石類型為蘇長巖。

蘇長巖在過去美國阿波羅、蘇聯 LUNA、嫦娥五號的月球樣品都極少發現，由于蘇長巖成因有多解性，既有可能是下月殼、月幔等深部物質，又有可能是大規模巖漿房分異（是指地球內部巨大的巖漿體在冷卻過程中，其中的化學成分被分離成不同的層次或部分），還有可能是撞擊熔融物分異。

采集阿波羅盆地的蘇長巖，有助于解決蘇長巖成因之謎，從而幫我們研究阿波羅盆地的演化歷史。

1:250 萬月球巖石類型分布圖。圖片來源：參考文獻 5

5、尋找名義含水礦物

因為月球被地球潮汐鎖定，所以有一面恒定朝向地球（此面一般稱為正面），會受到“地球風”影響，相對富氧、富水。

而實際上根據遙感光譜研究，月球背面雖然不如正面富氧、富水，但也存在少量富氧、富水區域，甚至發現了赤鐵礦等名義含水礦物（指在其化學式中包含水分子，但實際上并不以液態水的形式存在，而是以水合物或羥基等形式存在的礦物），而過去阿波羅樣品里曾零星地發現四方纖鐵礦、角閃石等名義含水礦物，其成因均不明確。

嫦娥六號如果采集到名義含水礦物，或者樣品包含特殊的水賦存狀態，將是非同尋常的突破。

6、尋找高壓礦物

阿波羅盆地既是撞擊盆地，又是深部物質潛在出露區，無論大規模撞擊還是月球深部高壓，都是形成高壓礦物的有利條件。

月球表面遭受頻繁的撞擊作用，有利于指示高壓的礦物形成，過去的樣品中已發現熔長石、鈣硬玉、賽石英、雷鋯石等高壓礦物，但是在理論上月幔中可能存在的石榴石等高壓礦物發現極少，因此這個理論模型需要實際樣品修正。

嫦娥六號著陸月球模擬圖。圖片來源：央視新聞、國家航天局

除了以上研究任務之外，一些需要借助嫦娥六號的熱門研究主題還包括：空間風化特征，月塵電磁學性質，月壤成熟度新指標，原位資源利用方案等。

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。

參考文獻

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