到月球背面“挖土”

南方周末
+订阅

嫦娥六号完成了人类首次在月球背面采样,并携带样品顺利返回的壮举。

南方周末特约撰稿 鞠强

责任编辑 | 朱力远

2024年6月4日7时38分,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞。上升器先后经历垂直上升、姿态调整和轨道射入三个阶段,成功进入预定环月飞行轨道。人类首次月背采样任务顺利完成,嫦娥六号踏上携带样品返回地球的旅程。

月球的一面始终朝向地球而另一面始终背向地球,因此在太空时代来临之前,月球背面对人类来说是一个神秘的世界。1959年10月7日,苏联月球3号探测器首次拍摄到月球背面图像,人类得以一睹月球背面的真容。此后,苏联和美国的绕月探测器逐渐揭开了月球背面神秘的面纱。但由于身处月球背面一侧的探测器无法直接接收来自地球的信号,因此在近60年的时间里,人类都无法让探测器在月球背面着陆。这种状况直到嫦娥四号的出现才被彻底改变。

2019年1月3日,嫦娥四号成功在月球背面着陆,成为人类历史上首个在月球背面着陆的探测器。2020年12月17日,嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆,中国首次月球采样返回任务圆满完成。

嫦娥六号的使命

有了这两次任务的成功经验,中国航天人把目光投向了更大的目标——月球背面采样返回,这个重任也就落到了嫦娥六号的身上。

嫦娥六号着陆器和上升器合影。(图片来源:国家航天局)

嫦娥六号着陆器和上升器合影。(图片来源:国家航天局)

2024年5月3日,嫦娥六号发射升空,顺利进入地月转移轨道,发射任务取得圆满成功,开启预计为期53天的旅程。5月8日,嫦娥六号成功实施近月制动,顺利进入环月轨道。5月30日,着陆器与上升器组合体和轨道器与返回器组合体实现在轨分离。

6月2日6时23分,嫦娥六号着陆器与上升器组合体在鹊桥二号中继星的支持下,成功着陆在月球背面南极—艾特肯盆地预选着陆区。嫦娥六号着陆器携带了降落相机、全景相机、月壤结构探测仪和月球矿物光谱分析仪等多种仪器。在着陆过程中和着陆后,这些仪器按计划正常工作,执行月表形貌及矿物组分探测与研究、月球浅层结构探测等科学探测任务。

嫦娥六号在月球的驻留时间只有2天左右。6月2日至3日,嫦娥六号在着陆区顺利完成智能快速采样,并将月球背面样品封装存放在上升器携带的贮存装置中。在采样过程中,嫦娥六号通过钻具钻取和机械臂表取两种方式分别采集了样品。在完成表面取样后,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开,这是中国首次在月球背面独立动态展示国旗。6月3日,嫦娥六号携带的移动相机还成功拍摄并回传着陆器和上升器的合影。

上升器从月面起飞并进入环月飞行轨道后,将同已在环月轨道上等待的轨道器和返回器组合体进行月球轨道交会对接,并将月球样品转移到返回器中。轨道器和返回器组合体先将环月飞行,在返回时机合适时进行月地转移。在地球附近返回器将携带月球样品再入大气层,预计降落在内蒙古四子王旗着陆场。

6月4日,国家航天局还发布了嫦娥六号着陆器着陆月球背面拍摄的系列影像图,包括落月过程中降落相机拍摄的着陆区域附近影像、全景相机拍摄的着陆点影像。影像数据也是由鹊桥二号中继星传回。

持续推进探月工程

2004年,探月一期工程立项,中国探月工程(“嫦娥工程”)正式启动,中国人真正开始了对月球的探索。中国的月球探测分为三个阶段,分别是无人月球探测、载人登月和建立月球基地,其中第一个阶段又分为绕月探测、落月探测和采样返回,就是通常说的“绕、落、回”三步走。

20年来,嫦娥工程取得了令人瞩目的成就,随着嫦娥五号采样返回,第一阶段的三步走已经完美收官。根据国家航天局发布的消息,第二阶段和第三阶段正在稳步推进:2030年前中国航天员将登陆月球,2035年中国将在月球南极建成国际月球科研站基本型。

在嫦娥五号任务圆满成功后,作为嫦娥五号备份的嫦娥六号就有了新的使命,也就是这次的月球背面采样返回。嫦娥六号将和嫦娥七号、嫦娥八号共同组成中国探月工程四期:嫦娥六号执行月背采样返回任务;嫦娥七号将于2026年前后发射,开展月球南极环境与资源勘察;嫦娥八号将于2028年前后发射,开展月球资源原位利用试验。

国家航天局在2021年发布了《国际月球科研站合作伙伴指南》,指南指出:国际月球科研站以“和平利用、平等互利、共同发展”为宗旨,通过多国合作,在月球表面和月球轨道共同建设长期自主运行、短期有人参与,可扩展、可维护的综合性科学实验设施。嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号都是国际月球科研站基本型建设阶段的重要任务。

更多的国际合作

在嫦娥六号成功着陆月球背面后,欧洲空间局(ESA)局长约瑟夫·阿施巴赫(Josef Aschbacher)在社交媒体X上向嫦娥六号的成功表达了祝贺,同时也为欧洲空间局能够参与其中感到自豪。在嫦娥六号任务中,欧洲空间局贡献了月表负离子分析仪,地面测控站也提供了任务支持。

除欧洲空间局的仪器外,嫦娥六号还搭载了法国的氡气探测仪、意大利的激光角反射器以及巴基斯坦的立方星。这些仪器在嫦娥六号任务中都各自完成了预期目标。氡气探测仪在地月转移、环月阶段和月面工作段都开机工作,月表负离子分析仪在月面工作段进行了开机工作,安装在着陆器顶部的激光角反射器在月球背面可作为测量距离的位置控制点。而在5月8日,巴基斯坦立方星已经与嫦娥六号轨道器分离,随后成功拍摄影像,顺利实现了“成功分离、获得遥测”的既定目标。

嫦娥六号着陆器全景相机拍摄影像图。(图片来源:国家航天局)

嫦娥六号着陆器全景相机拍摄影像图。(图片来源:国家航天局)

随着嫦娥工程的不断推进,中国探月工程逐渐受到国际航天界的关注和认可,有越来越多的国家和中国携手探月。嫦娥六号搭载国际载荷体现了中国探月工程所秉持的“平等互利、和平利用、合作共赢”原则,而此前的嫦娥四号、嫦娥五号以及此后的嫦娥七号、嫦娥八号,也都是国际合作的范例。

嫦娥四号携带了4台国际载荷,分别是荷兰的低射频电探测仪、德国的月表中子与辐射剂量探测仪、瑞典的中性原子探测仪和沙特的月球小型光学成像探测仪。嫦娥五号带回1731克月球样品,除供国内科研人员研究外,已面向国际开放月球科研样品申请。

在2024年4月24日中国航天日主场活动中,国家航天局宣布嫦娥七号任务将搭载埃及、巴林、意大利、俄罗斯、瑞士、泰国、国际月球天文台协会等7个国家、国际组织的6台载荷共同奔赴月球。2023年10月,第74届国际宇航大会在阿塞拜疆巴库举行,国家航天局在大会上发布了嫦娥八号任务国际合作机遇公告。国家航天局将在2024年9月完成最终遴选,确认合作项目。

1967年生效的《外层空间条约》规定了太空探索应该遵守的基本原则,包括利益共享、自由探索等。中国探月的原则与《外层空间条约》规定的原则高度契合,因此,未来的国际月球科研站,将成为一个在月球上的国际合作新舞台。

版权声明:未经许可禁止以任何形式转载
校对 星歌
+1
您已点过

订阅后可查看全文(剩余80%)

更多精彩内容请进入频道查看

还没看够?打开南方+看看吧
立即打开