5月15日，《自然》杂志发布了月球探测的一项重大发现。中科院国家天文台李春来领导的团队利用嫦娥四号就位光谱探测数据，证明了月球背面南极——艾特肯盆地（SPA）存在以橄榄石和低钙辉石为主的深部物质，为月幔物质组成提供了直接证据，这将为完善月球形成与演化模型提供支撑。

（a）A（CE4_0015）探测点VNIS获得的600nm图像（b）S1探测点VNIS获得的600nm图像（c）全景相机拍摄的探测点S1（CE4_0016）处的全景图像

    今年1月3日，嫦娥四号在月球背面冯·卡门坑内着陆。玉兔2号与着陆器分离，它所携带的红外成像光谱仪获取了两个探测点高质量光谱数据。

    研究人员通过对光谱数据的分析发现，嫦娥四号着陆区月壤光谱的吸收特征与月球正面月海玄武岩质月壤光谱的吸收特征存在显著差异。
    月壤物质中橄榄石相对含量最高，低钙辉石次之，仅含有很少量的高钙辉石。这种矿物组合很可能代表了源于月幔的深部物质。

     嫦娥四号探测器的着陆点位于SPA盆地内的冯·卡门撞击坑内部。高分辨率遥感图像数据和高光谱数据的分析显示，嫦娥四号位于玄武岩“平原”的撞击溅射物上，这些溅射物来自东北方向的芬森撞击坑。
    芬森撞击坑是由小天体撞击SPA盆地内部而形成，犹如在SPA表面打了一“深钻”，将SPA盆地表面以下月球更深部物质挖掘出来，产生的溅射物四处抛射。因此，通过嫦娥四号携带的红外成像光谱仪分析到的对象是芬森撞击坑抛射到冯·卡门撞击坑表面的月幔物质。

(a) SPA Chang’E-2 Digital Orthophoto Map (DOM). (b) SPA Chang’E-1Digital Elevation Model (DEM).白色虚线为SPA盆地边界。两个红色原点分别表示南极点和艾特肯撞击坑。

（a）S1探测点附近岩石的全景相机图像（黑白）（b）第二月昼石块探测区域岩石的全景相机图像（彩色）

    基于嫦娥四号探测数据的研究结果揭示了月球背面的物质组成，证实了月幔富含橄榄石推论的正确性。

来源：科技日报 国家空间科学中心