38萬公里之外遙控「挖掘機」有多難？陸月背挖寶大解密

陸如何從38萬公里外月背遙控挖掘機解世界難題。（大陸央視）

陸如何從38萬公里外月背遙控挖掘機解世界難題。（大陸央視）

陸如何從38萬公里外月背遙控挖掘機解世界難題。（大陸央視）

陸如何從38萬公里外月背遙控挖掘機解世界難題。圖爲意外挖掘出「中」字形。（大陸央視）

大陸央視新聞用戶端5日報導，大陸嫦娥六號去38萬公里之外月球背面採樣返回。這距離如果乘坐時速300公里高鐵，大約53天才能到。嫦娥六號任務，相當於在38萬公里外遙控一臺月球「挖掘機」，難度人類史上未有。中國航太人怎麼解決這個世界級難題？

6月2日早晨6時23分，嫦娥六號着陸器和上升器組合體，成功登陸於月球背面南極-艾特肯盆地預選着陸區。根據嫦娥六號拍攝傳回的着陸區影片，在中國航太科技集團五院的地面實驗室裡，科研人員迅速還原着陸點周圍地貌，與月球表面着陸區完全一致。

這裡也稱爲嫦娥六號「預訓練場」。因爲降落月球后，嫦娥六號並不是直接取樣，而是先在實驗室這裡試驗驗證，把操作指令上傳到月球后，纔開始實際採樣。

操作現場，中國航太科技集團採樣封裝分系統副主任設計師金晟毅，拿着一個小本子，反覆一直地翻。金晟毅透露：「本上記錄歷來使用的一些經驗教訓和理論依據，參考作用非常明顯。」

38萬公里之外遙控「開挖掘機」有多難？金晟毅稱，難度肯定非常大，畢竟是人類首次，但熟能生巧，「我們都有驗證器，在驗證器基礎上，經過成百上千次這種反覆演練練習，才比較有信心執行這樣任務。」

在年輕科研面孔中，有位熟悉老航太人──中國科學院院士葉培建。2004年，中國探月工程立項，當時年近60歲葉培建擔任嫦娥一號衛星總設計師兼總指揮。20年來，嫦娥工程的每一次任務，他從未缺席。嫦娥四號登陸月球背面，嫦娥六號去月背採樣，都是他最先提出來。

葉培建表示，「到（月球）背面採樣，是世界第一次。中國科學家如果最後能夠拿到月背採回的月壤做科學研究，將會出很多科技成果。航太產品有一個特點：一次成功不代表次次成功，我們要次次成功，還是要付出很大的努力的。」

鑽取過程持續了約3個小時，獲取了月球背面不同深度的月壤樣品。

嫦娥六號任務副總設計師王瓊指出：「我們是希望獲得月壤以下一定深度樣品，並且保持它的層序，讓科學家能夠對它開展研究，能夠研究月面以下樣品的資訊更加豐富。」

與鑽取不同，表取是使用機械臂，通過表面鏟取的方式來採集月球樣品，實現多點的自動採樣。爲此，科研人員設計了十多個表取採集點位。這次月背採樣，由鵲橋二號中繼星提供通信支持。跟嫦娥五號相比，中繼星支持地月之間聯繫的時間，由48小時縮短到40小時。任務時間縮短，也讓嫦娥團隊要設法提高採樣效率，跟嫦娥五號比，嫦娥六號在智慧化和自主化方面有了很大的改進。

中國航太科技集團馬如奇表示：採樣任務一開始只要發一條指令，整個任務就都給連貫起來，然後比如說觸月、採樣、到放樣，整個過程只需一條指令，就全給連起來全部執行了。有很多中間狀態一些遙測參數，都不需要人工去判讀，智慧化軟體在後面就可以判讀了，這樣效率就提高了。

從月面傳回的監控錄影上看，表取採樣過程看似波瀾不驚，但實則不少操作都驚險萬分。表取過程中，就遇到難題。

中國航太科技集團賈曉宇指出，這次出現一個光線比較差情況，導致準備的A方案，實際上當時精度已達不到要求了。

賈曉宇在任務中負責的是圖像分析和機械臂的精調。儘管做足各種準備，但降落點月面光線比預想的暗，影響採樣過程機械臂操作判讀。經過反覆精調，機械臂的鏟挖精度終於恢復正常水準。

賈曉宇說：「當時一點都不慌，因爲除了那種方法，我們還備了另外兩種方法調整，可能代價是時間稍微長一點，但我當時心裡非常有底的。」

金晟毅表示，雖然說是看起來很驚險萬分，實際上也是十拿九穩。因爲做過很多驗證測試，可靠性都能達到非常高的一種水準。

讓航太人意想不到的是，表取結束後，月面出現了一個「中」字。

賈曉宇稱，最開始選採樣點只是根據表面看到的圖形選出來，鏟挖時再翻出一些新的感興趣樣品來，然後會根據翻出來的樣品，動態調整採樣點位置，「中」字斜的收筆和「中」字頭部其實就是這樣產生。本來可能除了「中」字之外，還會多鏟幾鏟，但最後發現「中」字最後一筆形成後，正好這個樣品容器也幾乎要滿了。各種意外催成了一個「中」字產生，可能註定中國要在月球上留下印記。