本文轉自:北京青年報

昨日17時27分長征五號遙八運載火箭在文昌航天發射場成功發射

嫦娥六號開啓世界首次月背“挖寶”之旅

昨日,衆多遊人守候在文昌航天發射場周邊觀看長征五號遙八運載火箭發射升空

5月3日17時27分,嫦娥六號探測器由長征五號遙八運載火箭在中國文昌航天發射場成功發射,之後準確進入地月轉移軌道,由此開啓世界首次月背“挖寶”之旅。長征五號遙八運載火箭飛行約37分鐘後,器箭分離,將嫦娥六號探測器直接送入近地點高度200公里,遠地點高度約38萬公里的預定地月轉移軌道。

此次任務週期長、工程創新多

嫦娥六號探測器由軌道器、返回器、着陸器、上升器組成。後續,在地面測控和鵲橋二號中繼星支持下,嫦娥六號探測器將歷經地月轉移、近月制動、環月飛行、着陸下降、月面軟着陸等過程,在月球背面預選區域採集月表岩石和月壤樣品,同時開展科學探測。完成採樣封裝後,上升器將在月面起飛,隨後開展月球軌道交會對接並將樣品轉移至返回器;返回器將經歷月地轉移、接近第二宇宙速度再入地球等過程,最終攜帶珍貴的月球樣品返回地球。

2004年,中國探月工程正式批准立項,由國家航天局牽頭組織實施。20年來,從嫦娥一號拍攝全月球影像圖,到嫦娥四號實現人類首次月球背面軟着陸,從嫦娥五號帶着月壤勝利歸來,再到嫦娥六號成功發射,中國太空探索不停步。

迄今人類所有月球採樣返回任務均位於月球正面。嫦娥六號預選着陸的南極-艾特肯盆地是月球三大地體之一,具有重要科研價值。

嫦娥六號任務預計需要約53天。相比2020年在月球正面“挖寶”的嫦娥五號任務,此次任務週期長,工程創新多、風險高、難度大,需要突破月球逆行軌道設計與控制、月背智能快速採樣、月背起飛上升等關鍵技術。嫦娥六號即將採集到的珍貴月球樣品,有望深化人類對月球成因和演化歷史的研究。

嫦娥六號還搭載了歐空局、法國、意大利、巴基斯坦的4個國際載荷,將同期對月背展開多項研究。

38萬公里外的月球背面怎麼去?

月球和地球相距38萬公里,只有正面朝向地球。到月球背面去“挖寶”,前所未有!

想要飛到月背,嫦娥六號首先要進入近地點200公里、遠地點約38萬公里的地月轉移軌道。與嫦娥五號相比,嫦娥六號重了100公斤,必須挑選一位經驗豐富、能力最強的“護衛”。長征五號運載火箭“老將出馬”,進行了多項設計優化和工藝改進,成功實現“完美瘦身”,滿足了“乘客”的出行要求。

“一旦錯過發射的時間窗口,奔月就會受到影響。”中國航天科技集團一院李平岐介紹,科研人員應用了“窄窗口多軌道”發射技術,爲火箭在連續兩天、每天50分鐘的窗口內設計了10條奔月軌道,以提高實施發射概率和可靠性。

要想抵達月背並開展工作,還需要解決通信問題。由於月球龐大的身軀會擋住嫦娥六號與地面指揮的通信信號,這就要依靠在軌“等候多時”的鵲橋二號中繼星當起“順風耳”,架起“溝通的橋樑”。

約53天的“宇宙快遞”怎麼完成?

嫦娥六號此次“出差”,任務全過程約53天。

要想取回“宇宙快遞”,嫦娥六號必須精準做好“去、下、上、回、入”五個動作。中國航天科技集團五院嫦娥六號探測器研製人員介紹,軌道器主要負責“去和回”,飛到月球和返回地球;着陸器主要負責“下”,落到月背表面,並進行樣本採集;上升器主要負責“上”,攜帶採集的樣本從月球背面飛起來;返回器主要負責“入”,攜帶月壤再入返回地球。

這其中,軌道器既要護送大量載荷奔月取壤,還要精準完成月球樣品“空中接力”,是名副其實的“地月巴士”。

中國航天科技集團八院研製團隊稱,通過進行適應性改進,嫦娥六號軌道器可以完成分離和組合的變形。同時,通過熱控、能源等專業的複覈復算,軌道器還能確保逆行軌道的飛行需求,讓嫦娥六號有去有回,帶着月壤順利“回家”。

月背挖回的土裏會有啥?

此前,圍繞嫦娥五號從月球正面取回的月壤,科學家們已經開展了多項研究,並發現新礦物“嫦娥石”。

嫦娥六號任務總設計師胡浩介紹,此次任務預選的着陸區爲月球背面南極-艾特肯盆地,被公認爲月球上最大、最古老、最深的盆地。着陸點的選擇綜合考慮了着陸難度、通信難度和科研價值,有望帶回年代更久遠的月球樣本,助力人類進一步分析月壤的結構、物理特性、物質組成等,並深化對月球成因和演化歷史的研究。

此外,嫦娥六號延續“國際範兒”,還搭載了歐空局、法國、意大利、巴基斯坦的國際載荷,同步開展一批月球研究。

胡浩表示,嫦娥六號發射成功只是“第一步”。後續地月轉移、近月制動、環月飛行、着陸下降、月面軟着陸等階段環環相扣,必須交接好每一個“接力棒”。

“探月的腳步不會停下。”胡浩說,目前嫦娥七號、嫦娥八號都在研製中,未來還將進一步揭開月球的“神祕面紗”。

文並圖/新華社

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