一对NASA航天器准备在本周末进入月球轨道，此举将启动探测器研究地球最近的邻居，从月壳到月核。
NASA的双“圣杯”号航天器计划相隔一天开始绕月飞行，“圣杯”号-A将于周六（12月31日）抵达，“圣杯”号-B将于周日（1月1日）抵达。之后，这两个探测器将串联绕月飞行，以前所未有的细节绘制月球重力场图，帮助科学家更好地了解月球是如何形成和演化的。
“这项任务将改写关于月球演化的教科书，”麻省理工学院的“圣杯”号首席研究员玛丽亚·祖伯在一份声明中说。
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精确飞行
耗资4.96亿美元的“圣杯”号任务（重力恢复和内部实验室的缩写）于9月10日从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空。
自那时以来，这两个洗衣机大小的探测器一直不慌不忙地飞行，规划出曲折、节能的路线，使它们在飞行三个多月后到达月球。相比之下，NASA的载人阿波罗11号任务优先考虑速度，并在1969年三天内到达那里。
“圣杯”号-A和“圣杯”号-B在抵达月球后不会立即开始它们的科学活动。相反，它们将再花两个月的时间在越来越低的轨道上飞行，最终稳定在月球表面上方仅34英里（55公里）的轨道上，研究人员说。
这对双探测器将于3月份开始进行测量。它们将在月球周围相互追逐飞行82天，保持75到225英里（121到362公里）的距离。[视频：“圣杯”号绘制月球重力图的任务]
月球重力场的区域差异将导致两个航天器稍微加速或减速，改变它们飞行时的距离。通过使用它们之间来回弹射的微波信号，“圣杯”号-A和“圣杯”号-B将不断测量这些距离变化。
而且它们的精度将令人难以置信。“圣杯”号探测器将能够确定它们之间的距离，精确到几微米以内——小于人类红细胞的宽度，研究人员说。
绘制月球内部结构图
“圣杯”号团队将使用双探测器的测量数据来构建月球重力场的详细地图。官员们表示，这些地图应有助于科学家规划未来的月球着陆，包括机器人和载人航天器。
而且这项任务的观测结果也应产生其他益处。
具体而言，“圣杯”号的数据应能非常详细地揭示月球的结构，使科学家能够深入了解这个岩石天体是如何形成以及随着时间推移如何变化的。
“‘圣杯’号是一次前往月球中心的旅程，”祖伯在周三（12月28日）告诉记者。她补充说，这两个探测器的测量数据，以及其他航天器收集的数据，“将使我们能够重建月球的早期演化。”
研究人员表示，反过来，这些信息可以阐明太阳系内部其他大型天体是如何形成的。
延长任务？
“圣杯”号的主要科学工作应在6月份结束。但祖伯说，“圣杯”号团队希望NASA批准这两个航天器的任务延长至明年12月。她和她的同事希望将“圣杯”号降得更低，降至月球表面上方仅15英里（25公里）左右。
“我称之为飞跃月球的树梢，”祖伯在谈到拟议的延长任务时说。“我们将尽可能降低航天器的高度，以绘制月球最浅层结构的地图，并对其进行敏感探测。”
研究人员还希望“圣杯”号提高公众对月球的认识，并帮助孩子们参与数学和科学。为此，探测器上安装的特殊摄像头将用于鼓励中学生参与月球研究，并在其标准任务和任何延长任务期间跟随“圣杯”号。
所谓的MoonKam项目将为地球上的学生拍摄月球表面照片，该项目由前NASA宇航员莎莉·莱德和她的教育公司莎莉·莱德科学公司领导。
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