嫦娥六號各部分示意圖。 圖片來源：國家航天局官網(wǎng)

近日，前往月球探索的中國嫦娥六號探測器成功實(shí)施近月制動，順利進(jìn)入環(huán)月軌道飛行。

作為中國探月工程四期的“關(guān)鍵一環(huán)”，嫦娥六號將完成月背采樣返回等重要任務(wù)。自5月3日順利升空以來，嫦娥六號的探月之旅吸引全球關(guān)注。在50多天的旅程中，嫦娥六號要經(jīng)歷哪些考驗？為什么要到月球背面取土？哪些國家的載荷跟著嫦娥一起奔月？

經(jīng)歷11個飛行過程

進(jìn)入環(huán)月軌道飛行，只是嫦娥六號漫長飛行任務(wù)中的一環(huán)。

據(jù)專家介紹，嫦娥六號探測器需經(jīng)歷發(fā)射入軌段、地月轉(zhuǎn)移段、近月制動段、環(huán)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(zhuǎn)移段、環(huán)月等待段、月地轉(zhuǎn)移段和再入回收段等11個飛行過程。每個階段環(huán)環(huán)相扣，好比接力賽，每一棒都必須成功。

與之前的嫦娥五號探月任務(wù)不同，嫦娥六號采用的是月球逆行軌道，其飛行方向與月球的自轉(zhuǎn)方向相反。專家介紹，采用逆行軌道能夠提升探測器與月球之間的相對速度，讓環(huán)繞器更好地穩(wěn)定在環(huán)月軌道上，并避免改動探測器太陽翼、敏感器等器件的安裝位置。

嫦娥六號從發(fā)射到返回地面，整個過程需要53天，比嫦娥五號多花1個月時間。這些多出的時間，主要用于“等待”合適的落月時機(jī)。

嫦娥六號任務(wù)副總設(shè)計師王瓊說，由于嫦娥六號探測器將在月背著陸，降落前，其軌道面需調(diào)整到與著陸點(diǎn)共面的位置，這一過程需多等待20多天。在鵲橋二號中繼星的支持下，嫦娥六號將調(diào)整環(huán)月軌道高度和傾角，擇機(jī)實(shí)施軌道器返回器組合體與著陸器上升器組合體分離。隨后，著陸器上升器組合體將實(shí)施月球背面著陸，按計劃開展月球背面采樣以及返回任務(wù)。

高效開展月壤采集

嫦娥六號的預(yù)選著陸區(qū)為月球背面南極—艾特肯盆地。該盆地是整個太陽系中已知的最大撞擊坑之一，被認(rèn)為是月球上最大、最古老和最深的盆地，是月殼演化3個獨(dú)立的地體之一，可能保存了月球上古老的巖石，具有重要的科研價值，有望助力人類進(jìn)一步分析月壤的結(jié)構(gòu)、物理特性、物質(zhì)組成等，并深化對月球成因和演化歷史的研究。

月球背面不如月球正面那樣平坦，著陸區(qū)的選擇及精準(zhǔn)著陸是任務(wù)的難題之一。為此，嫦娥六號在落月過程中將通過多種技術(shù)手段，調(diào)整到理想的著陸區(qū)域。

月背采樣的“挖土”過程同樣具有不確定性。王瓊說，對于著陸器下方的月球淺表層結(jié)構(gòu)，必須等到嫦娥六號探測器抵達(dá)月球后，借助探測儀才能知道具體情況。

嫦娥六號著陸后，著陸上升組合體將采用鉆取和表取兩種采樣方式，完成月壤的取樣和封裝。同時，有效載荷、國際載荷開展就位探測。

所謂表取，是用類似于人手的“鏟子”采集月壤，鉆取則可深入月球內(nèi)部鉆取月壤巖芯。雖然嫦娥六號會在月球上工作兩天，但由于身處月背，受限于中繼星覆蓋時長問題，嫦娥六號探測器的工作時間將縮短至36到40個小時，這對地面人員以及探測器的工作效率提出了更高要求。

在完成月面工作后，上升器將攜帶月球樣品在月面起飛，通過實(shí)施4次軌道機(jī)動，采用多圈多脈沖共面橢圓軌道交會策略，導(dǎo)引至高度為210公里的環(huán)月圓軌道上，與軌返組合體實(shí)施交會對接。

開放國際合作機(jī)會

嫦娥六號任務(wù)提供了開放的國際合作機(jī)會，務(wù)實(shí)的國際合作是本次任務(wù)的一大特色。

2019年4月，國家航天局對外發(fā)布了《嫦娥六號任務(wù)國際載荷合作機(jī)遇公告》，通過對兩批次國際載荷搭載項目建議的征集、遴選，最終嫦娥六號搭載了4個國際載荷，包括法國氡氣探測儀，對月表氡氣同位素開展原位測量；歐空局月表負(fù)離子分析儀，對月球表面負(fù)離子進(jìn)行探測，研究等離子體和月面的交互作用；巴基斯坦立方星，開展在軌成像任務(wù)；意大利激光角反射鏡，作為在月球背面的定位絕對控制點(diǎn)，可以與其他月球探測任務(wù)開展聯(lián)合測距與定位研究。

5月8日16時14分，嫦娥六號任務(wù)搭載的國際載荷之一巴基斯坦立方星與軌道器在周期12小時環(huán)月大橢圓軌道的遠(yuǎn)月點(diǎn)附近分離，隨后成功拍攝第一幅影像。巴基斯坦立方星項目實(shí)現(xiàn)“成功分離，獲得遙測”的既定目標(biāo)，取得圓滿成功。巴基斯坦立方星是由巴基斯坦空間技術(shù)研究所和上海交通大學(xué)于2023年初啟動聯(lián)合研制，2024年按計劃完成與探測器的總裝、測試和發(fā)射場準(zhǔn)備。巴基斯坦立方星項目成功驗證了納衛(wèi)星月球軌道探測技術(shù)，探索了中巴月球與深空探測任務(wù)合作模式，為后續(xù)任務(wù)中雙方更深入的合作奠定了基礎(chǔ)。

當(dāng)前，中國正在加快推進(jìn)國際月球科研站大科學(xué)工程。前不久，國際月球科研站新增尼加拉瓜、亞太空間合作組織、阿拉伯天文學(xué)和空間科學(xué)聯(lián)盟3個合作國家、機(jī)構(gòu)。嫦娥六號任務(wù)總設(shè)計師胡浩表示，中國探月工程向來重視國際合作，合作之門始終對國際社會敞開。

分享讓更多人看到