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嫦娥六號(hào)任務(wù)全景解讀——

為人類揭曉月球背面的奧秘

■軍報(bào)解放記者 賀逸舒 王凌碩

6月4日7時(shí)38分，嫦娥六號(hào)上升器攜帶月球樣品自月球背面起飛，成功進(jìn)入預(yù)定環(huán)月軌道。經(jīng)歷了將近一個(gè)月的漫長(zhǎng)等待與兩天的辛勤工作，嫦娥六號(hào)順利完成任務(wù)，即將踏上歸程。

這是世界首次月球背面采樣和起飛。嫦娥六號(hào)從月球背面古老的南極-艾特肯盆地采集的珍貴樣品，將幫助人類進(jìn)一步進(jìn)行月壤結(jié)構(gòu)分析，深化對(duì)月球成因和演化歷史的研究。

從2004年至今，中國(guó)探月工程已立項(xiàng)20周年。嫦娥六號(hào)任務(wù)作為中國(guó)探月工程的第7次任務(wù)，創(chuàng)造了中國(guó)在太空探索領(lǐng)域的新紀(jì)錄。

6月2日清晨，嫦娥六號(hào)成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地預(yù)選著陸區(qū)，開啟人類探測(cè)器首次在月球背面實(shí)施的樣品采集任務(wù)。屏幕上為模擬動(dòng)畫畫面。

嫦娥六號(hào)原本是嫦娥五號(hào)的備份。在嫦娥五號(hào)任務(wù)成功后，它被賦予了新的使命——前往月球背面南極-艾特肯盆地，進(jìn)行科學(xué)探測(cè)和樣本采集等工作。這是人類首次月球背面采樣返回任務(wù)。

嫦娥六號(hào)配備了降落相機(jī)、全景相機(jī)、礦物光譜分析儀、月壤結(jié)構(gòu)探測(cè)儀、國(guó)旗展示系統(tǒng)等有效載荷。此外，嫦娥六號(hào)還搭載了歐空局月表負(fù)離子分析儀、法國(guó)氡氣探測(cè)儀、意大利激光角反射器、巴基斯坦立方星等載荷項(xiàng)目。歐空局月表負(fù)離子分析儀對(duì)月球表面負(fù)離子進(jìn)行探測(cè)，研究等離子體和月面的相互作用機(jī)制；法國(guó)氡氣探測(cè)儀對(duì)月球表面氡氣同位素開展原位探測(cè)；意大利激光角反射器，作為在月球背面的定位絕對(duì)控制點(diǎn)，可以與其他月球探測(cè)任務(wù)開展聯(lián)合測(cè)距與定位研究；巴基斯坦立方星開展在軌成像任務(wù)。可以說，此次嫦娥六號(hào)任務(wù)，備受各方期待。

嫦娥六號(hào)任務(wù)之前，人類對(duì)月球進(jìn)行的采樣均位于月球的正面。月球和地球相距38萬公里，到月球背面去“挖寶”，可以說是前所未有，在月球表面“挖土”的難度也大大提升。

嫦娥六號(hào)任務(wù)發(fā)射至采樣返回全過程約53天，任務(wù)周期長(zhǎng)，工程創(chuàng)新多，風(fēng)險(xiǎn)高、難度大，每個(gè)階段環(huán)環(huán)相扣。相比2020年實(shí)現(xiàn)月球正面采樣返回的嫦娥五號(hào)任務(wù)，嫦娥六號(hào)任務(wù)需在鵲橋二號(hào)中繼星的支持下，實(shí)施首次月球背面自動(dòng)采樣返回，突破環(huán)月逆行軌道設(shè)計(jì)與控制、月背智能快速采樣、月背起飛上升等關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí)，嫦娥六號(hào)任務(wù)會(huì)開展月球背面著陸區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析等科學(xué)探測(cè)，深化月球成因和演化歷史的研究。

想要飛到月背，嫦娥六號(hào)首先要進(jìn)入近地點(diǎn)200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)約38萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道。與嫦娥五號(hào)相比，嫦娥六號(hào)重了不少?？蒲腥藛T對(duì)長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭進(jìn)行了多項(xiàng)設(shè)計(jì)優(yōu)化和工藝改進(jìn)，使其可以充分滿足嫦娥六號(hào)的需要。

發(fā)射窗口是第一道考驗(yàn)。一旦錯(cuò)過發(fā)射的時(shí)間窗口，“嫦娥奔月”就會(huì)受到影響?？蒲腥藛T應(yīng)用了“窄窗口多軌道”發(fā)射技術(shù)，為火箭在連續(xù)兩天、每天50分鐘的窗口內(nèi)設(shè)計(jì)了10條奔月軌道，以提高實(shí)施發(fā)射概率和可靠性。

想抵達(dá)月背并開展工作，通信是關(guān)鍵。任何飛到月背、落到月背的探測(cè)器，都無法直接跟地球建立聯(lián)系。月球龐大的身軀會(huì)擋住嫦娥六號(hào)與地面指揮的通信信號(hào)，在軌“等候多時(shí)”的鵲橋二號(hào)中繼星需要充當(dāng)“順風(fēng)耳”，架起溝通的橋梁。

環(huán)月逆行軌道方案是此次任務(wù)的亮點(diǎn)和難點(diǎn)。由于太陽(yáng)始終直射在月球赤道附近的區(qū)域，如果仍然采用嫦娥五號(hào)的環(huán)月順行軌道方案，探測(cè)器在月球南半球著陸時(shí)，會(huì)出現(xiàn)受曬面調(diào)轉(zhuǎn)180°的情況——探測(cè)器本應(yīng)朝陽(yáng)的一側(cè)處于陰影中，而應(yīng)當(dāng)處于陰影環(huán)境的一側(cè)處于光照中，這會(huì)影響采樣過程中的能源供給、采光等。針對(duì)這一難點(diǎn)，經(jīng)過充分分析研究，軌道設(shè)計(jì)師為嫦娥六號(hào)巧妙設(shè)計(jì)了環(huán)月逆行軌道方案。該方案通過調(diào)轉(zhuǎn)飛行軌道的方向，化解了因采樣區(qū)域位置變化帶來的朝向變化問題，同時(shí)也避免了構(gòu)型布局和硬件產(chǎn)品的大幅度調(diào)整。

嫦娥六號(hào)的月面采樣時(shí)間相比嫦娥五號(hào)，壓縮了數(shù)小時(shí)。如何搶回這幾個(gè)小時(shí)，智能化采樣是必不可少的環(huán)節(jié)。嫦娥五號(hào)采用的是遙控的方式，每一個(gè)過程都需要地面發(fā)送指令，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。嫦娥六號(hào)則采用了智能化采樣，一部分固定動(dòng)作交給探測(cè)器自己去執(zhí)行，這就減少了很多和地面交互的環(huán)節(jié)，可以提高探測(cè)器的預(yù)見處理能力，有效把時(shí)間節(jié)省下來。

嫦娥六號(hào)在月背的工作時(shí)間，在農(nóng)歷四月廿六（6月2日）之后。這個(gè)時(shí)間段，從地球上看，月亮只是小小一個(gè)月牙，甚至逐漸消失在夜空中。其實(shí)，這段時(shí)間，太陽(yáng)光正好直射在月球的背面。所以，嫦娥六號(hào)依靠的主要還是太陽(yáng)能發(fā)電，還有自己攜帶的蓄電池，由這兩種方式綜合進(jìn)行能源供給。

嫦娥六號(hào)任務(wù)沿用嫦娥五號(hào)任務(wù)的方法，通過鉆取和表取兩種采樣方式，獲得不同層面和深度的樣品，并在月球背面同步開展科學(xué)探測(cè)。

鉆取和表取，各自獨(dú)立，關(guān)注點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)都不一樣。鉆取是要采取一定深度的次表層，因?yàn)橹荒懿梢淮?，研究人員希望它能鉆到更深、采到層序更加豐富的樣品。表取的特點(diǎn)是，能夠在一片區(qū)域中實(shí)現(xiàn)多次采樣，其采樣目標(biāo)是月球表面的風(fēng)化層。兩種方式采集的樣品種類不同，科學(xué)價(jià)值不同，技術(shù)途徑也不同。

要想取回“宇宙快遞”，嫦娥六號(hào)必須精準(zhǔn)做好“去、下、上、回、入”五個(gè)動(dòng)作。嫦娥六號(hào)軌道器可以完成分離和組合的變形，讓嫦娥六號(hào)有去有回，帶著月壤順利“回家”。

此前，圍繞嫦娥五號(hào)從月球正面取回的月壤，科學(xué)家們已經(jīng)開展了多項(xiàng)研究，所取得的科學(xué)研究成就涵蓋了月球形成、演化、太空風(fēng)化作用與機(jī)制等多個(gè)領(lǐng)域，收獲70多項(xiàng)研究成果。在嫦娥五號(hào)取回的月壤中，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)了月球新礦物“嫦娥石”。這是人類在月球上發(fā)現(xiàn)的第6種新礦物。

此次任務(wù)預(yù)選的著陸區(qū)為月球背面南極-艾特肯盆地。這是公認(rèn)的月球上最大、最古老、最深的盆地。著陸點(diǎn)的選擇綜合考慮了著陸難度、通信難度和科研價(jià)值，有望帶回年代更久遠(yuǎn)的月球樣本，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(duì)月球成因和演化歷史的研究。

嫦娥六號(hào)任務(wù)是中國(guó)一項(xiàng)重要的月球探測(cè)任務(wù)，它的科學(xué)成果對(duì)于人類未來的太空探索有著深遠(yuǎn)影響。

嫦娥六號(hào)任務(wù)為未來的月球開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。嫦娥六號(hào)任務(wù)的實(shí)施，不僅為中國(guó)探月工程創(chuàng)造了新的紀(jì)錄，更將對(duì)全球航天領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。嫦娥六號(hào)采集到的珍貴月球樣品，將為人類提供更多關(guān)于月球的寶貴數(shù)據(jù)和信息，有望深化人類對(duì)月球成因和演化歷史的研究。

嫦娥六號(hào)任務(wù)推動(dòng)了國(guó)際合作。嫦娥六號(hào)任務(wù)的成功將有助于吸引更多國(guó)際伙伴加入，推動(dòng)國(guó)際月球科研站計(jì)劃的實(shí)施，共同拓展人類認(rèn)知的疆域。中國(guó)提倡太空探索計(jì)劃的和平性質(zhì)，強(qiáng)調(diào)國(guó)際合作和共享科研成果。通過積極參與國(guó)際合作，中國(guó)正在為構(gòu)建人類命運(yùn)共同體、和平利用太空作出積極貢獻(xiàn)，推動(dòng)著太空探索的全球合作與發(fā)展。

本文刊于6月7日軍報(bào)解放09版

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