基本介紹
- 中文名：聖杯任務
- 所屬地區：美國
- 所屬類別：探測器
- 所屬領域：天文學
背景,命名,探月模式,任務,
背景
據國外媒體報導，美國宇航局“月球重力恢復和內部實驗室”探測器（GRAIL）是由洛克希德·馬丁公司開發設計的關於美國宇航局空間探索項目的月球任務，旨在通過兩個探測器使用極高的探測精度測量月球的引力場，並且繪製出詳細的，具有最高解析度的月球重力分布情況，以推測月球內部的結構，這個任務還有一個非常響亮的名頭：“聖杯”探月計畫。該任務的月球旅程將花上三到四個月的時間，並且探測器要通過一種非常節省燃料的路徑飛往月球，即抵達拉格朗日點，在通過發動機制動進入月球軌道。
命名
美國宇航局的科學家想通過“月球重力恢復和內部實驗室”探測器研究除了月球重力場分布特徵外，到底月球的內部存在何種情況，以及月球內部結構是如何形成的。一路上，聖杯探測器也將研究包括拉格朗日點在內的空間特殊軌道的運動特徵，以及如何使用天體導航技術。而作為探測器中轉站的拉格郎日點則是以1772年發現這個點的數學家約瑟夫路易斯拉格朗日（Joseph Louis Lagrange）的名字命名。
探月模式
通常情況下，到達月球只需要三天的時間，但這意味著我們需要花更多的燃料進行減速，如果不減速，探測器就無法進入環月球軌道，減速消耗的燃料在“月球重力恢復和內部實驗室”探測器上將降到最小。通過使用太陽與地球之間的引力平衡點，作為探測器的中轉站，採取這樣的間接線路就是為了減輕載荷，同時也驗證以最小的燃料消耗進入月球軌道，所以，聖杯任務就要花上更多的時間，“曲線”探月。
據加利福尼亞州帕薩迪納的美國宇航局噴氣推進實驗室（GRAIL）任務設計師拉爾夫（Ralph Roncoli）介紹：拉格朗日點1或者說是L1點，是距離地球150萬公里的地球軌道上，位於地球與太陽之間的引力平衡位置，而“月球重力恢復和內部實驗室”探測器將花上三至四個月的時間抵達月球。雖然比只有三天的行程要來的長了很多，但是這意味著只需要較少的燃料進入月球軌道時的制動。
任務
“月球重力恢復和內部實驗室”探測器的首席科學家瑪麗亞朱伯（Maria Zuber）於美國麻省理工學院認為這個飛行軌跡大大地簡化了任務。而長時間的空間飛行也給了探測器進行儀器調整的時間，避免了較快的探測任務受到探測器上熱量輻射的干擾。而繪製月球的引力分布詳細圖像，則需要相當於比血紅細胞更小的測量精度。
該探測器的測量方法是基於兩點之間的距離參數，將這些數據反饋到月球重力場的測量上，最後把引力場的分布情況與月球地形特徵，例如山區、撞擊坑以及盆地等地貌形態結合起來對比。從而推算出月球從外層殼體到核心之間的情況，以及幫助科學家重建月球的演化進程，發現月球內部到底是怎么樣的物質構造。
通過對月球的形成之謎以及內部結構之謎的研究，也為我們提供了一個分析類地行星在形成之後的演化途徑的視窗。我們還甚至可以從該研究中推斷出我們（地球）來自哪裡的問題。而使用拉格朗日點參與研究，可以為我們提供一個較好的空間環境。
同時，拉格朗日點不僅是一個研究月球的中轉站，同時也是研究太陽或者宇宙深空任務的理想地方，比如空間望遠鏡定點於此，可以減少來自地球的干擾，可以執行許多對空間環境要求較高的天體物理任務。
