嫦娥六号将开展人类首次月球背面取样 在月背挖土到底有多难

原标题:嫦娥六号将开展人类首次月球背面取样,在月背挖土到底有多难?

刚刚,嫦娥六号成功发射!

此次嫦娥六号的目标是前往月球背面采集月球样品,并带回地球,这也将是人类首次开展月球背面取样返回之旅。那么在月球的背面“挖土”有什么不一样?此次又有哪些新难点?今天咱们就来聊聊在月球背面挖土这个事。

人类居然在月球上挖过这么多次

即便到今天,仍然还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设计建造的一个巨型结构,专门用来监控咱们地球啦。欸,好莱坞也是真会蹭热度——如果你看过电影《月球陨落》就知道我在说什么了。

很荒谬对不对,但为什么就是有人相信呢?很简单,因为 月球依然神秘,尤其是月球背面 。这就是为什么近几年来,各国的探月任务都把月背当成了主要目标。而我们的 直接去月背采样并返回。 它们就是为了——让我们能对月球再了解得多一点。

其实到月球挖土咱们这已经不是第一次了。2020年年底,嫦娥五号就已经成功实施过一次几乎一模一样的任务,只不过那一次,它着陆的地方,还是在月球的正面。

那是咱们中国的第一次月面挖土,但不是世界的第一次。因为算上嫦娥五号, 在这颗离我们最近的天然卫星上 :上个世纪NASA的阿波罗载人登月计划有六次成功登月,每次登上去之后都不忘挖呀挖,于是共挖回了380公斤的月球样本,算是数量之最;接着就是苏联的三次月球无人采样任务——月球16号、月球20号以及月球24号,它们共带回了326克月球样本;最后,中国的嫦娥五号则从月球表面带回了1731克的样本。

想在月背上挖土竟然这么难

从月球采样并安全返回,似乎已经不是一件太难的事情了, 真正难的,是去月球背面采样返回

因为作为地球唯一的天然卫星,月球既幸运也不幸地被地球潮汐锁定了,导致它的自转速度和公转速度逐步地趋同,最终的结果就是月球只能“直面”地球。而对于月球背面我们则无法在地球上看到——月背,落在了咱们的视野盲区。

同样的道理,除了是视野盲区,月背也是无线电盲区,当然也就是通信盲区啦。因此, 任何飞到月背、落到月背的探测器,都无法直接跟地球建立联系。 地球上的无人区就够可怕的了,何况它还是在月球上。

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那有什么办法可以解决这一困扰呢?想想当你照镜子的时候想看看自己的背面能做什么操作?请个人帮你在身后再拿一面镜子,它起到了一个让光线中转的目的。

想要跟位于月球背面的装置通信,也需要一面恰好位于月背的“镜子”才行——它就是咱们的鹊桥系列中继卫星 。为啥叫系列?因为鹊桥卫星截至目前,已经有两枚飞行在月球背面了。

2018年的鹊桥一号,成功保障了嫦娥四号和玉兔二号的月背软着陆,踏上了人类首次的月背之旅。而今年3月,鹊桥二号则率先嫦娥六号一步,提前到达了月背上空,用升级了的装备来保障嫦娥六号在月背的一切行动。

所以你看,月背咱去过、挖土返回咱也玩过,这次还有多员大将在空中盯着,咱能没有底气再去创造个第一次吗!底气十足呀!

如何在月背上挖土?

那么接下来,嫦娥六号到底会怎样在月背挖土呢?这个,咱们可以借着嫦娥五号来看看。

因为这两者除了去的地方不同外,本身的系统组成几乎一模一样——都是由轨道器、返回器、上升器和着陆器组成的,这些部分加在一起重约8.2吨。

到了月球轨道,它们会这么打配合:

着陆器会在进行一系列的降轨机动、动力下降、姿态调整后,软着陆在月球南极-艾特肯盆地的阿波罗环形山附近,然后用铲子和钻头分别在月球表面与月面以下收集月壤样本与月岩样本,收集的样本放置在上升器的容器中;于是接力棒交到了上升器的手中,在着陆器采集样本完成后,它会从月面上升,与轨道器返回器组合体会合、对接。

之后转移样品到返回器,完成这一任务后它便退场了,会与轨道器返回器组合体分离;样本转移到返回器后,轨道器会携返回器返回地球,在到达预定位置后释放返回器,轨道器的任务也完成了;剩下的,就只有返回器了。

被释放后的它,在大气层中打了两次水漂后,最终返回到地球表面,为我们带来了宝贵的月背样本。

哇,所有的神秘都隐藏在这大约2000克的样本之中啦......当然,说所有的,肯定是不对的。

嫦娥六号任务不光是要到月背挖土,它所搭载的一系列科学仪器本身就能给我们带来很多新鲜的知识 。其次,想要真正搞明白月球,靠一两次任务远远不够。但至少,通过这些来自月背的土壤,我们对月球的了解,一定会增进不少。

具体可能是哪些呢?让我们大胆地来预测一下:

月球背面的地质环境与月球正面存在差异。通过采集月球背面的样品,科学家可以研究月壤的成分、矿物组成和地球化学特性。这有助于理解月球的演化历史,以及它与地球和其他天体的关系。月球背面的岩石和土壤可能包含更古老的物质,因为它们较少受到撞击事件的影响。这些样本将提供有关太阳系早期演化的重要线索。

月球背面的地质构造和内部结构对科学家来说仍然是一个谜。通过分析月球背面的样本,我们可以了解月球的地壳、地幔和核心的组成和性质。这对于研究行星形成和演化过程至关重要。

第三、月球背面的磁场和热流: 月球背面的磁场和热流分布与月球正面存在差异。采样返回的数据将帮助科学家更好地理解月球内部的物理过程,例如热传导和地磁活动。

第四、月球背面的撞击历史: 月球背面相对平坦,存在大量的撞击坑。通过分析这些撞击坑的样本,我们可以了解月球背面的撞击历史,以及这些撞击对月球表面和地质构造的影响。

当然,除了这些,嫦娥六号任务还搭载了法国、欧空局、意大利和巴基斯坦等国家的载荷和卫星项目。于是,在促进国际合作、共同拓展人类对月球的认知疆域方面,嫦娥六号也能做出贡献。

了解了这么多,你是不是跟我一样,已经开始期待来自月背的土壤了呢。

本片为科普中国·星空计划扶持作品

出品丨中国科协科普部

监制丨中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

作者丨甘戍冬 科普视频创作者

审核丨孙志斌 中国科学院国家空间科学中心研究员


我们去月球上挖土吧是什么意思?

这句话包含两层意思,一句正话,一句调侃而已!

去月球挖土,对于普通人而言,简直就是不可能完成的任务!因此,它的难度就成了调侃的方言。其引申义就是:你厉害,干嘛不去月球挖土!

明知不可为,却偏要为之。知难而上,冲破重重阻挠,表现出坚韧不拔的性格。“嘿,我们去挖月球上的土吧!”

此句正话,即便前方有未知困难,也阻挡不了我前行的步伐!

反话则是,算了吧,也不看看你,有没有后台,还想救世界!

嫦娥六号计划2024年前后发射

嫦娥六号计划2024年前后发射,截止到2023年10月5日探月工程嫦娥六号任务正按计划开展研制工作。

嫦娥六号任务开展月球背面采样返回,迄今为止人类已进行的10次月球采样返回均位于月球正面,月球背面整体相对月球正面更为古老,且存在月球三大地体之一的艾特肯盆地,具有重要科研价值。嫦娥六号任务预选着陆区位于月球背面南极-艾特肯盆地,以期发现并采集不同地域、不同年龄的月球样品,增进人类对月球的认知。

为顺利完成月球背面航天器与地球之间的通信,我国新研制鹊桥二号中继通信卫星,计划2024年上半年发射。为增进国际合作,嫦娥六号任务搭载了法国的氡气探测仪、欧空局的负离子探测仪、意大利的激光角反射镜、巴基斯坦的立方星等4个国家的载荷和卫星项目。

与此同时,我国正在加快推进国际月球科研站大科学工程,希望更多国际伙伴加入,共同拓展人类认知疆域,为和平利用太空、推动构建人类命运共同体作出贡献。

嫦娥六号的主要任务:

嫦娥六号的第一个科学方针是展开着陆点区的描摹探测和地质布景勘测,获得与月球样品相关的现场阐发数据,创建现场探测数据与实行室阐发数据之间的联系。重要包含着陆区的地形地貌探测,采样点四周描摹与布局机关特性;撞击坑的描摹、巨细与散布等。

物资成份探测采样点的物资成份特性;月壤物理特征与布局;月壳浅层的温度梯度探测等。第二个科学方针是对返回高空的月球样品进行体系、持久的实行室研究,阐发月壤与月岩的物理特征与布局机关、矿物与化学构成、微量元素与同位素构成、月球岩石构成与演变进程的同位素春秋测定、宇宙辐射与太阳风离子与月球的互相感化。

第二个科学目标是对返回地面的月球样品进行系统、长期的实验室研究,分析月壤与月岩的物理特性与结构构造、矿物与化学组成、微量元素与同位素组成、月球岩石形成与演化过程的同位素年龄测定、宇宙辐射与太阳风离子与月球的相互作用、太空风化过程与环境演化过程等,深化月球成因和演化历史的研究。

以上内容参考网络百科-嫦娥六号

嫦娥六号计划于 2024 年上半年发射,此举具有哪些意义?你对此有什么期待?

嫦娥六号计划于2024年上半年发射,其使命意义深远,我们翘首以盼。 这次任务的主角安-124和运-20已经抵达海南美兰机场,紧接着将通过陆路奔赴文昌发射场,每一步都牵动着全球航天爱好者的心。嫦娥系列的每次新旅程,都承载着科技探索的新高度。

嫦娥五号的成功让我们惊艳,但嫦娥六号这次的突破在于前所未有的月背智能采样返回。以往的十次月球采样,无一例外地落在月球正面的风暴洋吕姆克山,而嫦娥六号将目光投向了神秘的南极-艾特肯盆地(SPA),那里是月球上最深、最古老且富含科学价值的撞击区。这次的目标是挖掘2000克月壤,这将揭示月球背面与正面的差异,或许能揭示不同地质年代的秘密,深化我们对月球历史的理解。

值得一提的是,嫦娥六号的着陆点与嫦娥四号仅一步之遥,但意义重大。此次任务不仅延续了月背探测的开创性,还借助了“鹊桥”中继卫星,实现了地月拉格朗日L2点的信号中继,通信技术的升级将为月背探索提供关键支持。此外,为了强化月背通信,鹊桥二号中继通信卫星的发射计划紧随其后。

此次嫦娥六号的国际合作亮点多多,欧洲伙伴的身影尤为瞩目。与中国航天的深度合作不仅体现在搭载了法国的氡气探测仪、欧空局的负离子探测仪,还有意大利的激光角反射镜,以及巴基斯坦立方星的科学探测。这些国际载荷的加入,彰显了中国航天的开放姿态,也预示着未来在太空科研领域的广泛合作可能。

尽管去年欧空局曾面临一些外交挑战,但中国航天的态度始终明确,那就是推进国际月球科研站的建设,期待与全球伙伴共享科学发现。嫦娥七号瞄准南极,潜在的水资源将为科研站选址带来新视角,而后续的小行星探测、火星取样返回等任务,更是展示了中国航天的长远规划和进取精神。

总的来说,嫦娥六号的发射不仅是技术的飞跃,更是国际合作的新里程碑。我们期待着这次月背探索的成果,相信它将为人类对宇宙的认知打开一扇新的窗口,为航天探索的未来写下浓墨重彩的一笔。
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