封面新聞丨啟程回家!嫦娥六號如何實(shí)現月背“挖寶”?

2024-06-04 14:42:00 來(lái)源: 中國科技網(wǎng)綜合 作者:

月背“挖寶”順利結束,嫦娥六號啟程回家!

6月4日7時(shí)38分,嫦娥六號上升器攜帶月球樣品自月球背面起飛,隨后成功進(jìn)入預定環(huán)月軌道。嫦娥六號完成世界首次月球背面采樣和起飛。

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。在這里開(kāi)展世界首次月背采樣,對進(jìn)一步認識月球意義重大。

6月2日至3日,嫦娥六號順利完成在月球背面南極-艾特肯盆地的智能快速采樣,并將珍貴的月球背面樣品封裝存放在上升器攜帶的貯存裝置中,完成了這份宇宙快遞的“打包裝箱”。

6月3日,嫦娥六號攜帶的“移動(dòng)相機”自主移動(dòng)后拍攝并回傳的著(zhù)陸器和上升器合影。新華社發(fā)(國家航天局供圖)

月背“挖寶”怎么挖?

和嫦娥五號任務(wù)相同,執行月背采樣任務(wù),嫦娥六號也要進(jìn)行“鉆取”和“表取”兩種采樣方式?!般@取”是固定在一個(gè)點(diǎn)位,采集保持“剖面層序”的月壤巖芯樣品。而“表取”則是在月面多個(gè)位置鏟取月壤或拾取月巖。

鉆取采樣裝置設計長(cháng)度為2.5米,由特殊的硬質(zhì)合金制成,一共有三層結構,最外層是可以旋轉鉆進(jìn)的外鉆桿。緊靠外鉆桿的是取芯管。取芯管的外面包裹著(zhù)一條長(cháng)長(cháng)的袋子,叫取芯袋。當鉆頭向下鉆進(jìn)時(shí),取芯袋也會(huì )跟隨著(zhù)取芯管向下運動(dòng),而鉆取到的月壤巖芯則會(huì )被頂進(jìn)袋內,這個(gè)過(guò)程有點(diǎn)像“穿襪子”。取樣后的取芯袋以纏繞的方式,存放在鉆取初級密封裝置上。

表取采樣是借由機械臂完成的,機械臂的伸展長(cháng)度達到了3.7米,可以在120度的范圍內實(shí)施月面采樣,并且能連續多次采樣。

機械臂攜帶了一個(gè)“末端采樣器”,一頭的采樣器兼具了挖取、鏟挖、抓取三種功能:對于顆粒細小的月壤可直接挖取,對于較小的石塊則可以鏟挖,此外,它還可以抓取更大尺寸的石塊。另一頭的采樣器則能對一些相對堅硬的目標進(jìn)行淺鉆,并通過(guò)花瓣結構進(jìn)行樣本提取?!氨砣 辈蓸觼?lái)的樣品,會(huì )被放置在表取初級密封裝置中,取樣工作結束后,表取初級密封裝置就會(huì )從著(zhù)陸器上被提取出來(lái),放置在上升器頂部的密封封裝裝置中,進(jìn)行封裝。

6月4日在北京航天飛行控制中心屏幕上拍攝的嫦娥六號上升器攜帶月球樣品自月球背面起飛的動(dòng)畫(huà)模擬畫(huà)面。新華社記者 金立旺 攝

與以往有哪些不同?

國際宇航聯(lián)空間運輸委員會(huì )副主席楊宇光表示,此次樣品采集的硬件設備和以往太空采集的硬件設備基本相同,最大的差異在于信息鏈接方面?!霸阪隙鹞逄柌蓸舆^(guò)程中,我們能保證至少有一個(gè)地面測控站能夠看到嫦娥五號探測器的工作過(guò)程,任何時(shí)候都有著(zhù)通暢的數據鏈路,可以更好干預和控制整個(gè)采樣過(guò)程;而在此次采樣過(guò)程中,通信手段只有鵲橋二號中繼通信衛星,雖然鵲橋二號的通信帶寬已經(jīng)要比以前好很多,但仍舊有限,所以此次采樣的設備自主性更高?!?/p>

6月4日在北京航天飛行控制中心屏幕上拍攝的等待點(diǎn)火起飛的嫦娥六號著(zhù)陸器和上升器(動(dòng)畫(huà)模擬畫(huà)面)。畫(huà)面中,五星紅旗在月球背面展開(kāi)。新華社記者 金立旺 攝

月背采樣面臨哪些挑戰?

中國航天科技集團任德鵬介紹,這次是在月球的背面,而且是靠近南極的區域,所以相比嫦娥五號來(lái)講,它有三個(gè)的特點(diǎn):

月球背面,相對地球不可見(jiàn),我們?yōu)楸WC數傳鏈路的連續性,靠鵲橋二號中繼星進(jìn)行搭橋。

由于緯度更高一點(diǎn),月壤的風(fēng)化程度相比低緯度的,更加不充分。月壤當中的石塊含量可能會(huì )更多,這對我們地面的規劃以及采樣機構是一個(gè)更大的挑戰。

這次的采樣時(shí)間比嫦娥五號更短,是一項很大的挑戰。

6月4日,在北京航天飛行控制中心,工作人員在監測嫦娥六號上升器自月球背面起飛狀況。新華社記者 金立旺 攝

帶回的月壤將會(huì )進(jìn)行哪些研究?

嫦娥六號任務(wù)工程副總設計師地面應用系統總指揮李春來(lái)說(shuō),嫦娥六號采集樣品的巖石成分,更多的可能還是玄武巖類(lèi)的物質(zhì),在這個(gè)著(zhù)陸區里面,我們看到有很多可能別的地方拋射過(guò)來(lái)的其他的物質(zhì)類(lèi)型。通過(guò)這些研究可能會(huì )解釋?zhuān)谶@樣一個(gè)太陽(yáng)系早期形成的巨大的環(huán)形盆地里面,深度挖掘出來(lái)的樣品會(huì )有什么樣的特性。對于研究月球的早期演化,甚至研究地球的早期演化歷史,會(huì )作出很大的一個(gè)貢獻。樣品到底有多古老,需要分析研究。但是它的巖石成分和形成年齡,應該跟嫦娥五號采集的樣品是不一樣的,有待于進(jìn)一步的研究和分析。

月球樣品實(shí)驗室已經(jīng)做好了所有的接收、處理、制備、分析、研究的一個(gè)準備,只等著(zhù)嫦娥六號樣品到了實(shí)驗室以后,大家來(lái)開(kāi)展深入的科學(xué)研究工作。

(來(lái)源:中國科技網(wǎng)綜合新華社、央視客戶(hù)端、紅星新聞等)

責任編輯: 冷媚