據(jù)新華社報道,記者從國家航天局獲悉,6月2日,嫦娥六號著陸器和上升器組合體在鵲橋二號中繼星支持下,成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地預(yù)選著陸區(qū)。后續(xù),著陸器將通過鵲橋二號中繼星,在地面控制下,進行太陽翼和定向天線展開等狀態(tài)檢查與設(shè)置工作,正式開始持續(xù)約2天的月背采樣工作。
5月3日,嫦娥六號成功發(fā)射,到它成功著陸月背經(jīng)歷了一個月的時間。據(jù)介紹,嫦娥六號任務(wù)發(fā)射至采樣返回全過程約53天,任務(wù)周期長,工程創(chuàng)新多,風險高,難度大,每個階段環(huán)環(huán)相扣。這也將是人類首次開展月球背面取樣返回之旅。嫦娥六號在月球背面的“挖寶”之旅實現(xiàn)了哪些突破?
6月2日,北京航天飛行控制中心工作人員在監(jiān)測嫦娥六號著陸月背動態(tài)(圖源:新華社)
人類首次在月背挖土
在月球3800萬平方公里的表面上,人類此前只采樣過10次,其中美國6次、蘇聯(lián)3次、中國1次,不過采樣點全部位于月球的正面。
上個世紀,美國航空航天局的阿波羅載人登月計劃有六次成功登月,共挖回了380公斤的月球樣本。蘇聯(lián)開展過三次月球無人采樣任務(wù)——月球16號、月球20號以及月球24號,它們共帶回了326克月球樣本。
2013年12月14日,嫦娥三號在月球表面著陸,實現(xiàn)了中國首次地外天體軟著陸和巡視探測,是當時中國航天領(lǐng)域技術(shù)最復(fù)雜、實施難度最大的空間活動之一。
2019年,嫦娥四號成功降落在月球背面,在人類歷史上首次實現(xiàn)了航天器在月背的巡視勘察。
2020年,嫦娥五號帶回了1731克月球正面的樣品,意味著中國探月工程已經(jīng)完全掌握了繞月、落月和采樣返回的技術(shù)體系。
嫦娥五號取回的月球樣品,使得一系列重要科學發(fā)現(xiàn)誕生。2021年,中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所團隊僅用0.15克的月壤,于100天內(nèi)在《自然》雜志上連發(fā)3篇文章,將科學界認知的月球巖漿活動結(jié)束時間推遲了8~9億年。
通過對上述月球樣品的分析,我們發(fā)現(xiàn)了月球中緯度月壤中保存了高含量的太陽風成因水,為人類開發(fā)利用月球資源打開了一扇窗戶;發(fā)現(xiàn)了月球上的新礦物,預(yù)示著月球演化還有我們未知的新故事。
鵲橋系列中繼衛(wèi)星保駕護航
隨著技術(shù)的發(fā)展,從月球表面采樣并安全返回,目前已不算太難了。
而去月球背面采樣并返回地球,確是一個不小的挑戰(zhàn)。因為,作為地球唯一的天然衛(wèi)星,月球被地球潮汐鎖定,導(dǎo)致它的自轉(zhuǎn)速度和公轉(zhuǎn)速度逐步地趨同,結(jié)果就是月球只能“直面”地球,我們在地球上永遠無法觀察到月球的背面。
6月2日,在北京航天飛行控制中心屏幕上拍攝的嫦娥六號著陸器和上升器組合體著陸月背的模擬動畫畫面(圖源:新華社)
月背是人類的視野盲區(qū),也是通信盲區(qū)。任何飛到月背、落到月背的探測器,都無法直接跟地球建立聯(lián)系。
人類在地球上想要和位于月球背面的裝置通信,需要在月球背面上空飛行的中繼衛(wèi)星來幫忙。目前,我國的鵲橋系列中繼衛(wèi)星,已經(jīng)有兩枚飛行在月球背面了。
2018年的鵲橋一號,成功保障了嫦娥四號和玉兔二號的月背軟著陸,踏上了人類首次的月背之旅。今年3月,鵲橋二號則率先嫦娥六號一步,提前到達了月背上空,用升級了的裝備來保障嫦娥六號在月背的一切行動。
有望帶回年代更久遠的月球樣本
嫦娥六號成功著陸之后,會怎樣在月背挖土呢?
我們可以和嫦娥五號對比參照。嫦娥五號和嫦娥六號除了去的地方不同外,本身的系統(tǒng)組成幾乎一模一樣,都是由軌道器、返回器、上升器和著陸器組成的,這些部分加在一起重約8.2噸。
嫦娥六號軟著陸在月球南極—艾特肯盆地的阿波羅環(huán)形山附近,然后用鏟子和鉆頭分別在月球表面與月面以下收集月壤樣本與月巖樣本,收集的樣本放置在上升器的容器中;在著陸器采集樣本完成后,上升器會從月面上升,與軌道器返回器組合體會合、對接,之后轉(zhuǎn)移樣品到返回器。完成這一任務(wù)后,上升器會與軌道器返回器組合體分離;樣本轉(zhuǎn)移到返回器后,軌道器會攜返回器返回地球,在到達預(yù)定位置后釋放返回器,軌道器的任務(wù)也完成了;最后回到地球的,就只有返回器了。
嫦娥六號任務(wù)總設(shè)計師胡浩接受媒體采訪時表示,此次任務(wù)預(yù)選的著陸區(qū)為月球背面南極-艾特肯盆地,被公認為月球上最大、最古老、最深的盆地。
著陸點的選擇綜合考慮了著陸難度、通信難度和科研價值,有望帶回年代更久遠的月球樣本,助力人類進一步分析月壤的結(jié)構(gòu)、物理特性、物質(zhì)組成等,并深化對月球成因和演化歷史的研究。
全國空間探測技術(shù)首席科學傳播專家龐之浩介紹說,我國將在2030年前實施載人登月。為此,目前正在研制長征十號新一代載人運載火箭、“夢舟”新一代載人飛船、“攬月”月面著陸器,以及載人月球車和登月服等,并選拔、訓練登月航天員。
隨著嫦娥六號登陸月背采樣,未來20年,載人登月和全球參與的國際月球科研站都已列入規(guī)劃,中國人九天攬月的夢想將一步步走向現(xiàn)實。
極目新聞綜合新華社、大眾日報、成都商報
(來源:極目新聞)
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