人類首次!嫦娥六號月背取樣,中國人九天攬月再進一步

出品|本站科技《態度》欄目

作者|崔玉賢

編輯|丁廣勝

5月3日17時,長征五號遙八運載火箭成功發射,將嫦娥六號探測器送入預定軌道。人類的首次月球背面取樣之旅啓動了,而且是由中國開啓的,美國都沒辦法做到。

2024年對於探月工程來說是具有歷史意義的一年,今年是中國的探月工程,“嫦娥工程”立項實施20週年。中國探月工程在完成了“繞、落、回”三步走的目標之後,已經由嫦娥四號正式開啓了探月工程四期任務,是人類首次實現航天器在月球背面軟着陸和巡視勘察。

而此次執行任務的嫦娥六號又要挑戰人類的一個不可能:在月球背面取樣並返回。人類迄今爲止共對月球進行過10次採樣返回,10次採樣均位於月球正面。中國首次去挑戰月球背面,一旦成功,又將刷新人類航天史,這一點,美俄都沒做到,只有中國做到了。

月球背面取樣,中國再次遙遙領先

嫦娥六號,原本是嫦娥五號的備份,在嫦娥五號任務成功之後,嫦娥六號被賦予了新的使命:前往月球背面採集月球樣品,帶回地球。看上去簡單的一句話,實際上,嫦娥六號要去挑戰人類不可能完成的任務。

按照任務規劃,嫦娥六號要前往月球背面南極——艾特肯盆地,進行形貌探測和地質背景勘察等工作,去發現並採集不同地域、不同年齡的月球樣品。

月球背面充滿着未知的危險環境,而且沒有辦法直接進行信號的傳輸。美俄兩國在太空競賽期間發射了大量衛星,沒有一顆曾經到達過月球背面。爲什麼中國還是堅持要探索月球背面,甚至要採樣返回呢?

探月工程三期副總設計師、地面應用系統總師李春來在接受採訪時曾表示,月球的正面和背面有非常大的不一樣。月球背面基本上都是古老的月殼和月球的高地,會埋藏着很多科學的問題。

“嫦娥之父”歐陽自遠在演講中也曾提到,月球背面有着40億年前月球最古老的岩石,通過一系列科學探測,可以獲得月球最古老的地質演化歷史,這樣月球的歷史才能進一步搞清楚,只有到那兒去才行。

國家航天局探月與航天工程中心、嫦娥六號任務副總設計師王瓊在接受央視採訪時也表示,科學家認爲,月球背面整體上相對月球正面更爲古老,具有重要科研價值,因此,嫦娥六號計劃對月球背面樣品進行系統、長期的研究,分析月壤的結構、物理特性、物質組成,爭取獲得更新的月球科學數據。

解決了爲什麼要求月球背面的問題,接下來就要解決怎麼去的問題。月球背面由於被月球身軀遮擋,信號無法傳輸。爲了探測器和地面的通訊,中國準備了一顆中繼星,鵲橋二號,其攜帶了三個重要的科學載荷,分別是極紫外相機、陣列中性原子成像儀 、地月VLBI試驗系統。不過它首先的任務,就是爲嫦娥六號傳遞信號。

據媒體報道,美國也想去月球背面,向中國申請了時候用鵲橋協助登月。在2023年的時候,中國科學技術大學馬來西亞籍副研究員劉敬祥提到,對於美國宇航局(NASA)等的請求使用中國鵲橋中繼星,中國已經同意。

對於鵲橋號的使用問題,中國工程院院士、中國探月工程總設計師吳偉仁曾表示,中方可以選擇不告訴美方相關的信息,但是中國作爲大國還是要有大國的姿態、大國的氣度,所以就給借用了。

據悉,嫦娥六號將在月球背面停留2天進行採樣作業,大約會採集2千克的月球樣品,鵲橋二號中繼星可每天保持20小時與嫦娥六號進行通信。

在嫦娥六號的整個任務過程中,突破了月球逆行軌道設計與控制、月背智能採樣和月球背面起飛上升三大關鍵技術。

除此之外,嫦娥六號還承擔了國際任務:根據官方披露指出,嫦娥六號任務將搭載意大利的激光角反射鏡、巴基斯坦的立方星等4個國家的載荷和衛星項目,這是我國主導的月球合作大任務。

如果嫦娥六號成功實現月球背面的採樣返回,那麼,中國可以說再次創造了歷史,實現了遙遙領先。

“中國人的腳印肯定會踏在月球上去的”

選擇月球背面不是因爲它簡單,而是因爲它更難。嫦娥六號在月球背面採樣取回完成後,不僅僅是中國航天史上的一小步,更是人類向宇宙探索的一大步。

據中國探月工程總設計師吳偉仁院透露,中國正在進行的月球探測四期工程,有嫦娥六號、嫦娥七號,嫦娥八號,主要是在月球南極建設一個月球科研站的基本型,在2030年之前實現。其中,嫦娥七號計劃2026年前後實施發射,其主要任務是去月球南極尋找月球存在水的證據。擬於2028年前後發射的嫦娥八號,主要任務是勘查月球上的資源,並對資源的再利用進行實驗。

從目前來看,相關任務都在按序進行,如果嫦娥六號成功返回,那麼距離中國人登月的日子可以一說是又進了一步。

“2030年之前,中國人的腳印肯定會踏在月球上去,這沒問題的。”吳偉仁說道。

中國的探月工程每一階段的任務都是對前一段任務的深化。

2004年,我國正式啓動了月球探測工程,命名爲“嫦娥工程”。2007年10月,中國第一個月球探測器,嫦娥一號順利升空,開啓了繞月的第一步。據瞭解,嫦娥一號在軌工作494天,獲取了中國首幅月面圖像和120米分辨率全月球立體影像圖、高程圖、月表元素含量分佈圖等,2009年3月1日受控落月,完成“繞月”任務。

探月工程的二期主要是落月探測,由嫦娥二號、三號來完成。2013年12月14日,嫦娥三號在月面軟着陸,首次實現我國對地球以外天體的軟着陸。12月15日,嫦娥三號着陸器與玉兔號月球車互相拍照,標誌着我國成爲世界第三個掌握落月探測技術的國家。

探月工程的三期主要是採樣返回,該任務由嫦娥五號來實現。2020年11月24日,嫦娥五號採樣返回探測器由長征五號發射升空。闖過一系列難關後,其返回器於2020年12月17日攜帶1731克月球樣品順利返回地球,我國成爲世界第三個從月球採樣返回地球的國家。

飛往月球的大門已經打開,人類深空探測的腳步步履不停。

參考資料:

人民日報《中國探月工程走過20年 九天攬月 探索不止》

龐之浩《嫦娥六號發射在即,中國探月未來已來》

中國經濟週刊《這位“獲獎者”不簡單!“嫦娥四號”首次在月球背面軟着陸》

光明網《嫦娥六號來了!這次有個神秘的任務 一起了解“嫦娥”探月步伐》