NASA“圣杯”探月计划：探索月球内部结

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美国宇航局“月球重力恢复和内部实验室”探测器（GRAIL）是由洛克希德?马丁公司开发设计的关于美国宇航局空间探索项目的月球任务，旨在通过两个探测器使用极高的探测精度测量月球的引力场，并且绘制出详细的，具有最高分辨率的月球重力分布情况，以推测月球内部的结构，这个任务还有一个非常响亮的名头“圣杯”探月计划。该任务的月球旅程将花上三到四个月的时间，并且探测器要通过一种非常节省燃料的路径飞往月球，即抵达拉格朗日点，在通过发动机制动进入月球轨道。

通常情况下，到达月球只需要三天的时间，但这意味着我们需要花更多的燃料进行减速，如果不减速，探测器就无法进入环月球轨道，减速消耗的燃料在“月球重力恢复和内部实验室”探测器上将降到最小。通过使用太阳与地球之间的引力平衡点，作为探测器的中转站，采取这样的间接线路就是为了减轻载荷，也验证以最小的燃料消耗进入月球轨道，所以，圣杯任务就要花上更多的时间，“曲线”探月。

美国宇航局的科学家想通过“月球重力恢复和内部实验室”探测器研究除了月球重力场分布特征外，到底月球的内部存在何种情况，以及月球内部结构是如何形成的。一路上，圣杯探测器也将研究包括拉格朗日点在内的空间特殊轨道的运动特征，以及如何使用天体导航技术。而作为探测器中转站的拉格郎日点则是以1772年发现这个点的数学家约瑟夫路易斯拉格朗日（Joseph Louis Lagrange）的名字命名。

据加利福尼亚州帕萨迪纳的美国宇航局喷气推进实验室（GRAIL）任务设计师拉尔夫（Ralph Roncoli）介绍拉格朗日点1或者说是L1点，是距离地球150万公里的地球轨道上，位于地球与太阳之间的引力平衡位置，而“月球重力恢复和内部实验室”探测器将花上三至四个月的时间抵达月球。虽然比只有三天的行程要来的长了很多，这意味着只需要较少的燃料进入月球轨道时的制动。

“月球重力恢复和内部实验室”探测器的首席科学家玛丽亚朱伯（Maria Zuber）于美国麻省理工学院认为这个飞行轨迹大大地简化了任务。而长时间的空间飞行也给了探测器进行仪器调整的时间，避免了较快的探测任务受到探测器上热量辐射的干扰。而绘制月球的引力分布详细图像，则需要相当于比血红细胞更小的测量精度。

该探测器的测量方法是基于两点之间的距离参数，将这些数据反馈到月球重力场的测量上，把引力场的分布情况与月球地形特征，例如山区、撞击坑以及盆地等地貌形态结合起来对比。从而推算出月球从外层壳体到内核之间的情况，以及帮助科学家重建月球的演化进程，发现月球内部到底是怎么样的物质构造。

通过对月球的形成之谜以及内部结构之谜的研究，也为我们提供了一个分析类地行星在形成之后的演化途径的窗口。我们还甚至可以从该研究中推断出我们（地球）来自哪里的问题。而使用拉格朗日点参与研究，可以为我们提供一个较好的空间环境。

，拉格朗日点不仅是一个研究月球的中转站，也是研究太阳或者宇宙深空任务的理想地方，比如空间望远镜定点于此，可以减少来自地球的干扰，可以执行许多对空间环境要求较高的天体物理任务。