微型X射线望远镜或将揭开月球“隐藏”的化学成分

月球的地质历史至今尚未完全厘清，主要原因之一是缺乏覆盖整个月球表面的完整化学成分地图。由于无法在月球各处实地采样，科学家只能依靠遥感技术，其中X射线荧光成像是一种重要方法：当太阳辐射照射月表，特定元素会激发出特征X射线，探测器接收这些信号即可反推出元素种类与分布。过去阿波罗和“月船一号”任务虽获得部分数据，但始终未能生成全球性高清化学图。难点在于：探测需依赖太阳光照激发X射线，而任务窗口有限；探测器在太空长期运行易老化；尤其在月球两极，阳光入射角低、X射线信号微弱，探测难度更大。为此，东京都立大学鸟田爱理与江副雄一郎教授团队提出一种新型轻量化X射线望远镜——它最初为观测地球磁层设计，重量不足10公斤，体积小、抗辐射能力强，特别适合长期绕月运行。该望远镜可在太阳耀斑爆发时高效捕捉强X射线信号。数值模拟表明：单台望远镜搭配绕月卫星，每年捕获约300次耀斑事件，两年内即可完成分辨率为70×70公里的五元素（氧、铁、镁、铝、硅）全月地图；若升级为5×5共25台望远镜阵列，仅需一年即可完成同等精度地图，两年内还可拓展至钠元素，并将分辨率提升至30×30公里。一旦实施，这将是人类首张覆盖整个月球的元素丰度全景图，为深入理解月球起源、岩浆演化与撞击历史提供关键科学依据。