首次在月球上探测到负离子

第一台登陆月球的欧空局仪器探测到月球表面存在由与太阳风相互作用产生的负离子。

使用月球表面负离子(NILS)仪器的欧洲团队证实了搭乘嫦娥六号飞船飞往月球背面的这次科学任务的成功。

月球表面发现一种新的等离子体成分，为空间物理学以及月球探索新时代的载人及机器人任务打开了一扇新的窗户。

首创使命

月球上的第一台负离子探测器间歇性运行，收集了超过三个小时的数据——是科学团队成功完成任务所需数据的三倍。这是欧空局首次在月球表面产生科学数据。

“这是欧空局首次在月球表面开展活动，在科学上是世界首例，也是欧空局与中国首次在月球表面开展合作。我们收集的数据数量和质量远远超出了我们的预期。”欧空局负责瑞典空间物理研究所(IRF)建造的这项实验的技术官员尼尔·梅尔维尔说。

负离子——缺失的一环

太阳风是来自太阳的辐射和粒子的持续流动。地球磁场起到了屏蔽作用。相比之下，月球没有磁场，大气层非常稀薄，被称为外大气层。当太阳风撞击月球时，月球表面会发生反应，激起次级粒子。

这些粒子可能带正电、负电，或者根本不带电。虽然之前曾从轨道测量过带正电的粒子，但测量带负电的粒子却是一项挑战。

负离子寿命短，无法进入轨道。这就是为什么欧洲科学家需要在月球表面附近操作他们的仪器——这对于粒子探测器来说是一项前所未有的任务。

IRFNILS首席研究员马丁·维瑟(MartinWieser)解释道：“这些对月球的观测将帮助我们更好地了解月球表面环境，并作为探索太阳系其他无空气天体(从行星到小行星和其他卫星)中负离子群的探路者。”

一支欣喜若狂的科学团队已经开始撰写高水平的研究出版物，以分享这些发现。这些测量结果和所使用的仪器可能有助于进一步研究月球环境。

欧洲在月球上进行为期两天的实验

2024年6月1日23:23(英国夏令时)嫦娥六号成功降落在月球背面的一个巨大陨石坑——南极-艾特肯盆地。

NILS团队分析了着陆位置(坐标西经153.99°，南纬41.64°)、姿态、太阳角度和温度等参数，并要求在着陆后约四小时启动仪器。

NILS在着陆后280分钟开始收集科学数据。第一次数据收集持续了23分钟，直到仪器恢复到低电压。在通信中断和重启之间又进行了几轮数据收集。

“由于仪器正在升温，我们交替使用短时间的全功率爆发和长时间的冷却期。它保持在热设计极限内，并在极热条件下恢复，这一事实证明了瑞典空间物理研究所所做工作的质量，”尼尔说。

NILS于2024年6月3日15:20BST/16:20CEST关闭。

从地球追踪

欧洲地面站为嫦娥六号往返月球的飞行任务提供支持。2024年5月3日，嫦娥六号从中国发射后不久，欧空局位于法属圭亚那的库鲁站对该航天器进行了数小时的跟踪，以确认其轨道。

6月25日左右，欧空局将利用位于西班牙大加那利岛的国家航空技术研究所(INTA)运营的马斯帕洛马斯站，捕捉该航天器返回地球时携带月球样本的信号。