嫦娥六号开启人类首次月背“挖宝”,难在哪?

华舆 2024-06-11 10:21:23

6月2日6时23分,嫦娥六号着陆器和上升器组合体在鹊桥二号中继星支持下,成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区。

在成功着陆后,6月2日上午,嫦娥六号在月背已经开始了钻取采样。纵观世界航天史,人类目前只在月球采样过10次,其中,美国6次、前苏联3次、中国1次,采样点全部位于月球正面。那么,嫦娥六号这次为什么要去月背采样呢?

  ▲6月2日在北京航天飞行控制中心屏幕上拍摄的嫦娥六号着陆器和上升器组合体着陆月背的模拟动画画面。(图片来自新华社)

探访月球最大的盆地

月球背面是月球背对地球的那一面。月球不仅围绕地球转,还在不停地自转,这就导致月球的一个面永远无法面向地球。而此次嫦娥六号的落月地点就是月球背面的南极-艾特肯盆地,这也是被公认为月球上最大、最古老、最深的盆地。它的直径大约为2500公里,堪比我国昆仑山脉的长度;深度约13公里,比地球已知最深海沟——马里亚纳海沟还要深。同时,嫦娥六号也是人类首次执行的月背采样返回任务。

不仅人类从没有带回来过月球背面的样品,科学家还发现,月球背面的地质条件与正面也可能有很大差别,月背样品可以说是帮助我们更好认识月球的重要研究材料。

嫦娥六号任务并非中国探测器首次前往南极-艾特肯盆地。嫦娥四号探测器曾携“玉兔二号”月球车成功着陆在该盆地内的冯·卡门撞击坑,嫦娥六号任务选的则是阿波罗坑附近,两个落点纬度基本一致,相距数百公里。

为何不去更熟悉的月背区域采样,而是另选新点位?中国航天科技集团黄昊表示,该点位是工程师与科学家的共同选择。一方面,科学家希望探索新区域,获得更多科学探测数据,另一方面,月球背面地形更复杂,相比其他备选着陆区,阿波罗坑地势相对平坦,更有利于着陆。

  ▲6月2日在北京航天飞行控制中心屏幕上拍摄的嫦娥六号着陆器和上升器组合体着陆月背的模拟动画画面。(图片来自新华社)

月背“挖土”难在哪?

嫦娥六号最重要的科学目标是采集着陆点的月壤样品。成功着陆后,嫦娥六号着陆器将开始持续约2天的月背采样工作。科研人员为嫦娥六号精心设计了两种“挖土”模式:钻取和表取。探测器随身携带了钻取采样装置、表取采样装置、表取初级封装装置和密封封装装置等“神器”,将采取深钻、浅钻,以及“铲土”“夹土”等方式,采集月球样品,并进行密封封装。

中国航天科技集团金晟毅介绍,钻取和表取的侧重点各不相同。钻取需要采集一定深度的月球次表层样品,要争取让采样装置采得更深,让样品种类更为丰富。而表取采样则是在一片区域里进行多次采样,主要采样目标是月球表面的风化层样品。两种“挖土”模式实现的技术途径、采集的月球样品种类不一样,科学价值也不尽相同。

嫦娥六号任务副总设计师王琼指出,由于月球正面对地直接可见,嫦娥五号探测器在月面的48个小时可以全部用于工作,但在月背,受限于中继星覆盖时长问题,嫦娥六号探测器的工作时间将缩短至36到40个小时,对地面人员以及探测器的工作效率要求更高。

此外,月背采样能“挖”多深亦具有不确定性。王琼指出,对于着陆器下方的月球浅表层结构,必须等到嫦娥六号探测器抵达月球后,借助它“随身携带”的探测仪,才能知道下方有没有石块,是否符合科研人员预期,能否采到足够深的月球样品。

  ▲5月3日17时27分,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射,之后准确进入地月转移轨道,发射任务取得圆满成功。图为民众冒雨观看发射。(图片来自中新社)

中法携手探月

此次嫦娥六号任务提供了开放的国际合作机会,本次任务搭载了4个国际载荷,其中包括法国月球氡气探测仪。这是中法首次开展探月合作,也将是法国首个着陆月球航天项目。参与月球氡气探测仪研制的法国国家科学研究中心/天体物理学和行星学研究所DORN载荷首席研究员皮埃尔-伊夫-梅斯林(Pierre-Yves Meslin)表示,此次任务法中组建了一支友好协作的科研团队,“在过去4年时间里我们在彼此信任的同时也建立起友谊”。

事实上,中法航天合作由来已久。2023年4月,法国总统马克龙访华期间,中国向法国赠送了1.5克科学用月球样品。这份来自月球的“土特产”不仅拉近了中法之间的距离,也帮助中法科学家进一步探寻宇宙的深层奥秘。

皮埃尔-伊夫-梅斯林表示,法方对中国赠送的1.5克月球科研样品展开研究,同时他们也对嫦娥六号即将从月背带回的月球样品保持期待。一旦嫦娥六号成功采样返回,接下来几年中法科学家们还将开展更多合作。(完)

综合中新社、中新网、央视新闻等

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