嫦娥六号开启世界首次月背 挖宝 之旅

原标题:嫦娥六号开启世界首次月背“挖宝”之旅

昨日,众多游人守候在文昌航天发射场周边观看长征五号遥八运载火箭发射升空

5月3日17时27分,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射,之后准确进入地月转移轨道,由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。长征五号遥八运载火箭飞行约37分钟后,器箭分离,将嫦娥六号探测器直接送入近地点高度200公里,远地点高度约38万公里的预定地月转移轨道。

此次任务周期长、工程创新多

嫦娥六号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器组成。后续,在地面测控和鹊桥二号中继星支持下,嫦娥六号探测器将历经地月转移、近月制动、环月飞行、着陆下降、月面软着陆等过程,在月球背面预选区域采集月表岩石和月壤样品,同时开展科学探测。完成采样封装后,上升器将在月面起飞,随后开展月球轨道交会对接并将样品转移至返回器;返回器将经历月地转移、接近第二宇宙速度再入地球等过程,最终携带珍贵的月球样品返回地球。

2004年,中国探月工程正式批准立项,由国家航天局牵头组织实施。20年来,从嫦娥一号拍摄全月球影像图,到嫦娥四号实现人类首次月球背面软着陆,从嫦娥五号带着月壤胜利归来,再到嫦娥六号成功发射,中国太空探索不停步。

迄今人类所有月球采样返回任务均位于月球正面。嫦娥六号预选着陆的南极-艾特肯盆地是月球三大地体之一,具有重要科研价值。

嫦娥六号任务预计需要约53天。相比2020年在月球正面“挖宝”的嫦娥五号任务,此次任务周期长,工程创新多、风险高、难度大,需要突破月球逆行轨道设计与控制、月背智能快速采样、月背起飞上升等关键技术。嫦娥六号即将采集到的珍贵月球样品,有望深化人类对月球成因和演化历史的研究。

嫦娥六号还搭载了欧空局、法国、意大利、巴基斯坦的4个国际载荷,将同期对月背展开多项研究。

38万公里外的月球背面怎么去?

月球和地球相距38万公里,只有正面朝向地球。到月球背面去“挖宝”,前所未有!

想要飞到月背,嫦娥六号首先要进入近地点200公里、远地点约38万公里的地月转移轨道。与嫦娥五号相比,嫦娥六号重了100公斤,必须挑选一位经验丰富、能力最强的“护卫”。长征五号运载火箭“老将出马”,进行了多项设计优化和工艺改进,成功实现“完美瘦身”,满足了“乘客”的出行要求。

“一旦错过发射的时间窗口,奔月就会受到影响。”中国航天科技集团一院李平岐介绍,科研人员应用了“窄窗口多轨道”发射技术,为火箭在连续两天、每天50分钟的窗口内设计了10条奔月轨道,以提高实施发射概率和可靠性。

要想抵达月背并开展工作,还需要解决通信问题。由于月球庞大的身躯会挡住嫦娥六号与地面指挥的通信信号,这就要依靠在轨“等候多时”的鹊桥二号中继星当起“顺风耳”,架起“沟通的桥梁”。

约53天的“宇宙快递”怎么完成?

嫦娥六号此次“出差”,任务全过程约53天。

要想取回“宇宙快递”,嫦娥六号必须精准做好“去、下、上、回、入”五个动作。中国航天科技集团五院嫦娥六号探测器研制人员介绍,轨道器主要负责“去和回”,飞到月球和返回地球;着陆器主要负责“下”,落到月背表面,并进行样本采集;上升器主要负责“上”,携带采集的样本从月球背面飞起来;返回器主要负责“入”,携带月壤再入返回地球。

这其中,轨道器既要护送大量载荷奔月取壤,还要精准完成月球样品“空中接力”,是名副其实的“地月巴士”。

中国航天科技集团八院研制团队称,通过进行适应性改进,嫦娥六号轨道器可以完成分离和组合的变形。同时,通过热控、能源等专业的复核复算,轨道器还能确保逆行轨道的飞行需求,让嫦娥六号有去有回,带着月壤顺利“回家”。

月背挖回的土里会有啥?

此前,围绕嫦娥五号从月球正面取回的月壤,科学家们已经开展了多项研究,并发现新矿物“嫦娥石”。

嫦娥六号任务总设计师胡浩介绍,此次任务预选的着陆区为月球背面南极-艾特肯盆地,被公认为月球上最大、最古老、最深的盆地。着陆点的选择综合考虑了着陆难度、通信难度和科研价值,有望带回年代更久远的月球样本,助力人类进一步分析月壤的结构、物理特性、物质组成等,并深化对月球成因和演化历史的研究。

此外,嫦娥六号延续“国际范儿”,还搭载了欧空局、法国、意大利、巴基斯坦的国际载荷,同步开展一批月球研究。

胡浩表示,嫦娥六号发射成功只是“第一步”。后续地月转移、近月制动、环月飞行、着陆下降、月面软着陆等阶段环环相扣,必须交接好每一个“接力棒”。

“探月的脚步不会停下。”胡浩说,目前嫦娥七号、嫦娥八号都在研制中,未来还将进一步揭开月球的“神秘面纱”。

文并图/新华社


我国计划实施近地小行星防御任务

10月22日在安徽合肥召开的中国科协年会主论坛上,中国探月工程总设计师、深空探测实验室主任兼首席科学家、中国工程院院士吴伟仁在报告中介绍了中国深空探测未来15年的计划。

在月球探测领域,我国将实施探月工程四期,包括嫦娥六、七、八号任务,将在月球南极建成月球科研站基本型。明年计划发射嫦娥六号,实现国际首次月球背面自动采样返回。

2026年前后,还将发射嫦娥七号,着陆在月球南极,通过环绕、巡视和飞跃探测,开展资源和环境详查。此外,还将实施嫦娥八号任务,开展月球资源原位利用等新技术试验。

二是建设国际月球科研站。它由中国提出、联合多国共同建设,在月球表面与月球轨道长期自主运行、短期有人参与,可扩展、可维护的综合性科学实验设施。三是实施载人登月。目前正在开展关键技术攻关和实施方案深化论证,计划2030年前后实现载人登陆月球。

深空探测特点

开展深空探测的主要研究对象一般由近及远:月球是起点和前哨站;火星是月球之后的又一个探测热点;小天体探测日益受到重视;多目标多任务探测是深空探测的一种重要形式;对太阳系中心天体太阳的探测活动一直未曾间断过;火星和金星之外的大行星及其卫星探测活动任重道远。

探测方式上,一般包括飞越、硬着陆(撞击)、环绕、软着陆(+巡视)、无人采样返回、载人探测等形式。近年来出现的两个新趋势:对同一探测对象采取多种探测形式交替进行的方式;在一次任务中多种探测手段组合实现综合探测。

月球背面的探测器,是如何给地球传信号?

月球背面是指月球的东经120°以北,在一片平原上,只有两个着陆点,即阿波罗登月点和月背的冯·卡门撞击坑。但事实上,在月球正面登陆会面临比登陆地点更大的风险。在这样一个不存在“登月基地”的地方上登陆,可以有效避开地球电磁波波的辐射危害。目前,在美国、俄罗斯等国家已经先后发射了“嫦娥四号”、“嫦娥六号”及中国探测器,均选择月球背面作为着陆地点。

“嫦娥四号”探测器于2018年12月25日由长征三号乙运载火箭发射,搭载“嫦娥四号(Long-I)”探测器,飞行约2.5万千米至地球与月球之间,完成近月制动和环绕月面、环月飞行、月面采样等任务。自2013年12月12日发射以来,“嫦娥四号”已成功在轨交传数据近400小时(2018年11月11日)。“嫦娥四号”在轨飞行期间经历了月球和地球的中继通信和数据中继两次高潮。探测器通过中继卫星将数据传至地球,并由地面接收端将信息经嫦娥四号返回器发送至正在工作的着陆器上。“嫦娥四号”是我国首次月球探测任务,也是我国开展第二次地外天体采样返回、着陆探测任务的核心型号,可以说“嫦娥四号”承载着中国人的希望与梦想。“嫦娥四号”上搭载了许多我国首次使用的新技术,如:自动驾驶技术、微波测距技术、测控通信新技术、紫外可见光成像仪、月面巡视器自主导航定位与避障控制、无人交会对接系统等等。

2018年12月4日,我国首次月球探测任务“嫦娥六号”发射成功,在太空中留下了中国探月工程的第一抹痕迹。嫦娥六号任务包括软着陆、巡视探测、月面巡视勘察三个部分,其中嫦娥六号落区探测是中国在月球探测领域的一次重大创新突破。探测器于2018年12月4日着陆于月球背面东经116°附近的预选着陆区。它在月面经过约4天的巡视探测后,最终成功着陆月球背面南极洲的冯·卡门撞击坑。这也是中国航天器在月球着陆的首次实现。

2019年12月17日凌晨,我国首次月球探测任务嫦娥四号着陆器和巡视器成功着陆月球背面南极-艾特肯盆地附近,实现人类在月球正面和背面共采样、共检查的首例。为我国探月工程首次实施无人探测器月球背面软着陆积累了经验。嫦娥四号着陆器于2019年11月24日由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心成功发射升空。这是中国继“嫦娥三号”、”嫦娥五号”和”嫦娥六号”之后完成的第四次月球探测任务,标志着我国已具备开展月球背面及更远深空探测的能力和水平。

嫦娥六局计划在2020年发射升空的探月工程三期,包括:嫦娥六号、嫦娥八号。其中,嫦娥六号主要任务是进行月面巡视探测。根据嫦娥六号着陆器和巡视器之间的通信与对接,预计实现4-5个科学目标。首先实现月球背面的软着陆、巡视探测及着陆器与巡视器之间的通信与对接。其次是实现对月球正面和背面的巡视探测。其中主要的科学目标包括:开展太阳风动力学与等离子体层结构探测及月基光学天文观测;进行月球地质结构探测及月基天文观测;开展月基光学天文观测;开展月球表面岩石物理探测等。

月球背面的地形、地貌和地质特征与地球相似,所以它可以为地球提供许多有用的信息。中国嫦娥四号从月球轨道上的着陆器到地球,再到月球的测控与数据传回,一路走来都受到了地球与空间科学家的高度关注和重视并取得了丰硕的成果。虽然月球背面的着陆器面临着较大的风险和困难,但是我国的嫦娥五号、嫦娥六号和嫦娥七号等探测任务都已经取得了丰硕的成果,未来随着嫦娥五号、六号任务的完成或者将于明年正式完成无人登陆月球以及更远的深空探测,我们就能更加近距离地接触到地球了。

嫦娥六号或于2024年从月背南极采样返回,你有什么看法?

探索宇宙一直是我们每一个国家,甚至是每一个人都非常希望的一件事情。那么也有消息称,嫦娥六号可能会于2024年从月背的南极采样返回,那么这个消息对于我们来说肯定是一个非常好的消息,这代表着我们科技的进步,以及对宇宙探索的更进一步。

一、科技的一大进步

如果说在2024年的时候,嫦娥六号真的能从月背南极采样返回,这些说明我们国家的科技有了一大进步,因为对于探索宇宙来说的话,我们科技是需要不断精进,不断探索的,这样子才能够探索到更多的方面。嫦娥六号在月球探索,这件事情的本身就是需要非常大的技术支持,而且她还需要去月球南极采集样本的话,就更加考验科技技术了。

嫦娥六号本身他就具有着陆月球表面的能力,但是如果想要去月球南极的话,还是需要一定的基础支持。月球表面的起伏是比较大的,所以也就会有一些永久阴影区,那么,它的温度也更低,所以这就是需要嫦娥六号的能源进行一定的的改变。嫦娥六号其实也是根据嫦娥五号在月球当中所遇到的问题进行了一定的改进,那么,这个改进,我相信也是会对嫦娥六号采样带来很大的帮助。

二、对宇宙的探索

嫦娥六号从科技出发,那当然是我们国家科技的一大进步,同时也是我们对宇宙进一步的探索,因为现在我们的技术其实还是非常的有限,虽然在不断地精进的过程当中,但他依然还是只能够探索到有限的宇宙。从月球背面的南极采样,其实也是为了能够更加进一步去探索在月球当中的奥秘。宇宙中是存在着很多秘密,我们还需要去探索的。所以我们也是需要在不断的时间流逝当中,尽自己的能力,去对宇宙进行探索。

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