創造人類歷史!嫦娥六號去月背挖土,它會怎麼挖?

2024年05月03日18:31:35 科學 3521

即便到今天,仍然還是有人相信月球是空心的,既然它是空心的,那大概率它就是外星人設計建造的一個巨型結構,專門用來監控咱們地球啦。欸,好萊塢也是真會蹭熱度——如果你看過電影《月球隕落》就知道我在說什麼了。

很荒謬對不對,但為什麼就是有人相信呢?很簡單,因為月球依然神秘,尤其是月球背面。這就是為什麼近幾年來,各國的探月任務都把月背當成了主要目標。而我們的嫦娥六號任務則更是邁了一個大步,直接去月背採樣並返回。它們就是為了——讓我們能對月球再了解得多一點。

好,憑什麼嫦娥六號可以去月背挖土?它會怎麼挖土?它又可能給我們帶來哪些新認識呢?下面咱們就來簡單了解一下。

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中國月面挖土不是第一次

其實到月球挖土咱們這已經不是第一次了,2020年年底,嫦娥五號就已經成功實施過一次幾乎一模一樣的任務,只不過那一次,它著陸的地方,還是在月球的正面。那是咱們中國的第一次月面挖土,但還不是世界的第一次。因為算上嫦娥五號,人類曾經在這顆離我們最近的天然衛星上挖過十次:

上個世紀nasa的阿波羅載人登月計劃有六次成功登月,每次登上去之後都不忘挖呀挖,於是共挖回了380公斤的月球樣本,算是數量之最;接著就是蘇聯的三次月球無人採樣任務——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;最後,中國的嫦娥五號則從月球表面帶回了1731克的樣本。

所以從月球採樣並安全返回,似乎已經不是一個太難的事情了,真正難的,是去月球背面採樣返回。為什麼?

月背採樣返回的難處

因為作為地球唯一的天然衛星,月球既幸運也不幸的被地球潮汐鎖定了,導致它的自轉速度和公轉速度逐步的趨同,最終的結果就是月球只能「直面」地球,而對於月球背面我們則無法在地球上看到——月背,落在了咱們的視野盲區。

同樣的道理,除了是視野盲區,月背也是無線電盲區,當然也就是通信盲區啦。因此,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繫。地球上的無人區就夠可怕的了,何況它還是在月球上。

那有什麼辦法可以解決這一困擾呢?想想當你照鏡子的時候想看看自己的背面能做什麼操作?請個人幫你在身後再拿一面鏡子嘛,它起到了一個讓光線中轉的目的。所以同樣,想要跟位於月球背面的裝置通信,也需要一面恰好位於月背的「鏡子」才行——它就是咱們的鵲橋系列中繼衛星。

為啥叫系列?因為鵲橋衛星截至目前,已經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跟玉兔二號的月背軟著陸,踏上了人類首次的月背之旅。而今年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。

所以你看,月背咱去過、挖土返回咱也玩過,這次還有多員大將在空中盯著,咱能沒有底氣再去創造個第一次嗎!底氣十足呀!

嫦娥六號會怎樣挖土?

那麼接下來,嫦娥六號到底會怎麼在月背挖土呢?這個,咱們可以借著嫦娥五號來看看。

因為這兩者除了去的地方不同外,本身的系統組成幾乎一模一樣——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。

到了月球軌道,它們會這麼打配合:

著陸器會在進行一系列的降軌機動、動力下降、姿態調整後,軟著陸在月球南極-艾特肯盆地的阿波羅環形山附近,然後用鏟子和鑽頭分別在月球表面與月面以下收集月壤樣本與月岩樣本,收集的樣本放置在上升器的容器中;

於是接力棒交到了上升器的手中,在著陸器採集樣本完成後,它會從月面上升,與軌道器返回器組合體會合、對接;之後轉移樣品到返回器,完成這一任務後它便退場了,會與軌道器返回器組合體分離;

樣本轉移到返回器後,軌道器會攜返回器返回地球,在到達預定位置後釋放返回器,軌道器的任務也完成了;剩下的,就只有返回器了。 被釋放後的它,在大氣層中打了兩次水漂後,最終返回到地球表面,為我們帶來了寶貴的月背樣本。

月背樣品帶回後做什麼用

哇,所有的神秘都隱藏在這大約2000克的樣本之中啦......

當然,說所有的,肯定是不對的。首先,嫦娥六號任務不光是要到月背挖土,它所搭載的一系列科學儀器本身就能給我們帶來很多新鮮的知識。其次,想要真正搞明白月球,靠一兩次任務遠遠不夠。但至少,通過這些來自月背的土壤,我們對月球的了解,一定會增進不少。

具體可能是哪些呢?讓我們大膽的來預測一下:

第一、月壤成分和演化:月球背面的地質環境與月球正面存在差異。通過採集月球背面的樣品,科學家可以研究月壤的成分、礦物組成和地球化學特性。這有助於理解月球的演化歷史,以及它與地球和其他天體的關係。月球背面的岩石和土壤可能包含更古老的物質,因為它們較少受到撞擊事件的影響。這些樣本將提供有關太陽系早期演化的重要線索。

第二、月球內部結構:月球背面的地質構造和內部結構對科學家來說仍然是一個謎。通過分析月球背面的樣本,我們可以了解月球的地殼、地幔和核心的組成和性質。這對於研究行星形成和演化過程至關重要。

第三、月球背面的磁場和熱流:月球背面的磁場和熱流分布與月球正面存在差異。採樣返回的數據將幫助科學家更好地理解月球內部的物理過程,例如熱傳導和地磁活動。

第四、月球背面的撞擊歷史:月球背面相對平坦,存在大量的撞擊坑。通過分析這些撞擊坑的樣本,我們可以了解月球背面的撞擊歷史,以及這些撞擊對月球表面和地質構造的影響。

結語

當然,除了這些,嫦娥六號任務還搭載了法國、歐空局、義大利和巴基斯坦等國家的載荷和衛星項目。於是,在促進國際合作、共同拓展人類對月球的認知疆域方面,嫦娥六號也能做出貢獻。

了解了這麼多,你是不是跟我一樣,已經開始期待來自月背的土壤了呢。

本文為科普中國·星空計劃扶持作品

作者 | 甘戍冬 科普視頻創作者

審核 | 孫志斌 中國科學院國家空間科學中心研究員

出品 | 中國科協科普部

監製 | 中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司

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