首次開展月球背面取樣,嫦娥六號發射!

2024年05月03日18:42:22 科學 6415
點火發射!
嫦娥六號探測器啟程「奔月」

新華社快訊:搭載嫦娥六號探測器的長征五號遙八運載火箭5月3日在中國文昌航天發射場發射。


環環相扣、步步關鍵!

嫦娥六號月背出差之旅日程表


此次嫦娥六號任務,計劃前往月球背面南極-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。從火箭發射到嫦娥六號取到月背樣品返回到地面,整個過程要經歷50多天。專家介紹,這50多天,嫦娥六號任務設計周密,環環相扣、步步關鍵。

嫦娥六號任務工程總體發射場工程技術組組長 胡震宇:

嫦娥六號任務主要經歷了11個飛行階段,分別是:

發射入軌段、地月轉移段、近月制動段、環月飛行段、著陸下降段、月面工作段、月面上升段、交會對接與樣品轉移段、環月等待段、月地轉移段以及再入回收段。
其間,還涉及探測器的四個組成部分:上升器、著陸器、返回器和軌道器的多次分離組合。

嫦娥六號可以說是環環相扣、步步關鍵。

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從今天(5月3日)嫦娥六號任務發射後,經過2000多秒的飛行,火箭會將嫦娥六號送入預定軌道,完成星箭分離。嫦娥六號開始奔向月球。整個奔月路大概有5天,在快到達月球的時候,嫦娥六號要踩一腳剎車,從而被月球捕獲,進入環月軌道。

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在環月階段,嫦娥六號將用20天左右的時間調整好位置,為落月做準備。

當萬事俱備,嫦娥六號就會開始落月,並在月面工作48小時完成月背樣品採樣。採樣完成後就將開展月面上升、環月軌道交會對接等工作。這期間,嫦娥六號還將在環月軌道開展多項科學探測。

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嫦娥六號任務工程總體發射場工程技術組組長 胡震宇:

嫦娥六號搭載了4個國際載荷
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法國氡氣探測儀,對月球表面氡氣同位素開展原位探測。歐空局月表負離子分析儀,對月球表面負離子進行探測,研究等離子體和月面的相互作用機制。巴基斯坦立方星,開展在軌成像任務。義大利激光角反射器,作為在月球背面的定位絕對控制點,可以與其他月球探測任務開展聯合測距與定位研究。

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在完成全部工作任務後,嫦娥六號就將開啟回家之路。通過大約5天飛行,再入大氣層,返回四子王旗著陸場,整個月背出差之旅要進行50多天。


三大關鍵技術首次應用


嫦娥六號原本是嫦娥五號的備份,在嫦娥五號任務成功後,它被賦予了新的使命,它將前往月球背面採集月球樣品,並帶回地球,這也將是人類首次開展月球背面取樣。為了完成這項艱巨的任務,科研人員為他設計了三大關鍵技術,第一項就是突破月球逆行軌道設計與控制技術。


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中國航天科技集團 逯運通:
嫦娥六號其實是嫦娥五號的備份星,要實現月球背面南半球採樣返回任務,如果還要沿用嫦娥五號的軌道,就必須在落月的時候,整個著陸上升組合體要翻轉180度,是大一點的技術狀態更改。但是使用逆行軌道就可以巧妙解決這個問題,探測器盡量能夠維持住它成功的技術狀態,來實現月球背面採樣返回的任務。

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除了採用逆行軌道,嫦娥六號在到達預定位置後,還將應用月背智能採樣技術和月背起飛上升技術,實施月球背面自動採樣返回。

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嫦娥六號任務工程總體發射場工程技術組組長 胡震宇:
實施月球背面採樣返回工程難度大,科學和工程意義大。嫦娥六號飛行控制是中國當前最複雜的,主要經歷環月飛行段、月面工作段、月面上升段11個飛行階段。需要同時對多個目標進行測控和高精度測定軌,飛控事件多、環節緊湊、控制過程複雜。


月球怎麼還分正反面?
為何探索月背更難?

月球是地球唯一的天然衛星,它對地球地軸指向、自轉穩定、周期潮汐、夜晚照明等有著巨大意義。可以說,離開了月球,地球根本不會是今天這種光景。

由於地球強大引力的影響,月球也付出了很大代價:地球將它的自轉周期減慢為與圍繞地球公轉周期完全一樣,也就是潮汐鎖定。在這種效應下,身處地球的人類基本永遠只看到月球的「正面」,只能在月球的「天秤動」效應下(月球軌道是橢圓,在軌道不同點的公轉速度不同,月球自轉也相對地球軌道面有一定傾角)看到月球「背面」一小部分(積累下來的極限是18%)。但總體來看,人類是無法看全月球背面的。

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不過,月球背面並不是永恆的黑夜,所謂「月之暗面」是不存在的。這是因為,月球是永遠以一面朝向地球,而不是以一面朝向太陽。月球表面每個地方都會有白天和晚上,月亮上的「一天」大約是地球上的28天,所以「廣寒宮」里的白天大概相當於我們「人間」的14天,夜晚也是大約14天。

而且,需要澄清一點,月球背面沒有外星人或者二戰時期逃亡過去的軍隊!人類對月球至今為止已進行過多次探索,所有探月任務都表明,月球背面沒有發現外星人基地,也沒有發現任何人工建築物或外星人活動的痕迹。月球背面看起來只是一片荒涼死寂大陸!

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人類在地球上永遠只能看到的月球正面(左)和看不全的背面(右)。圖片來源於nasa

1959年10月7日、蘇聯「月球三號」探測器傳回了月球背面的第一張照片,隨後在1960年11月6日,蘇聯出版了第一份月球背面地圖,並在這個基礎上製作了第一個月球儀,清晰地呈現出月球背面的初步特徵。

人類首次與月背面對面則是在1968年,美國「阿波羅八號」在進行載人登月任務試驗的時候,宇航員威廉·安德斯首次看到月球背面。他描述說:「月球背面看起來像我在孩提時玩過一段時間的沙堆,它們全都被翻起來,沒有邊界,到處是一些碰撞痕和坑洞。」

但這並不意味著對月背的探索就輕鬆了,月球背面隕石坑的數量比月球正面要多得多,布滿了溝壑、峽谷和懸崖,而月球正面則更平坦,這是因為月球背面由於毫無遮攔地暴露在太空里,就像一個盾牌,阻擋了大量小天體對地球直接撞擊,守護了地球的安全。


一起了解「嫦娥」探月步伐

2004年1月23日,我國探月工程立項,制定了「繞、落、回」三步走戰略目標,這項同時承載浪漫與科學的計劃被命名為「嫦娥工程」。從嫦娥一號踏夢而行到嫦娥五號攬月而歸,中國探月步伐鏗鏘有力,「嫦娥」家族不斷壯大。2024年5月3日,嫦娥六號計劃發射。2026年前後,嫦娥七號計劃實施發射。2028年前後,嫦娥八號計劃實施發射。

讓我們一起回顧
從嫦娥一號到嫦娥五號的探月之旅

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本文綜合自:新華社、央視新聞
校對:cp

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