嫦娥六号任务实施人类首次月背采样返回,工程创新多,风险高,难度大。此次嫦娥六号探测器软着陆于月球哪个区域?着陆后又将如何挖掘“月球土特产”?采样过程面临哪些挑战?
南极-艾特肯盆地
科研价值高
人类对月球背面一直充满好奇。近几十年来,人类从月球采回数百千克月球样品,但至今仍缺乏从月背带回的原位样本。嫦娥六号任务开历史之先河,其预选着陆区和采样地点位于月球背面南极-艾特肯盆地。
选择这一盆地有何考量?专家介绍,南极-艾特肯盆地是太阳系中已知最大的撞击坑之一,被公认为月球上最大、最古老和最深的盆地,是月壳演化三个独立的地体之一,可能保存了月球上古老的岩石,科研价值高。
在该区域采集样品并进行分析研究,有望填补人类获取月球背面样本的空白,对月球科学新突破具有独特价值,将为深化人类对月球成因和太阳系演化历史的科学认知作出新贡献。
钻取和表取两种模式
侧重点各不相同
迄今为止,人类已进行的月球采样返回均位于月球正面,月球背面整体相对月球正面更为古老,具有重要科研价值。
成功着陆后,嫦娥六号着陆器将开始持续约2天的月背采样工作。科研人员为嫦娥六号精心设计了两种“挖土”模式:钻取和表取。探测器随身携带了钻取采样装置、表取采样装置、表取初级封装装置和密封封装装置等“神器”,将采取深钻、浅钻,以及“铲土”“夹土”等方式,采集月球样品,并进行密封封装。
中国航天科技集团金晟毅介绍,钻取和表取的侧重点各不相同。钻取需要采集一定深度的月球次表层样品,要争取让采样装置采得更深,让样品种类更为丰富。而表取采样则是在一片区域里进行多次采样,主要采样目标是月球表面的风化层样品。两种“挖土”模式实现的技术途径、采集的月球样品种类不一样,科学价值也不尽相同。
针对月背着陆区月壤特性,科研人员对嫦娥六号采样封装程序进行多项升级,针对月壤特性设计了适应月球背面采样的控制算法和采样策略,进一步提高采样的智能化、自动化程度,以增强月壤采样效率、采样能力和在轨工作可靠性。
从发射升空到成功落月,截至目前嫦娥六号探测器表现出色,期待其顺利带回世界首份月背“土特产”。
月背采样要求高
时间短加剧难度
值得注意的是,这次嫦娥六号在月球背面南极区域的采样任务面临着独特挑战。由于该区域背向地球,通信需依赖鹊桥二号中继星来维持。此外,高纬度位置导致月壤风化作用较弱,石块比例增高,这对地面的规划以及采样设备提出了最高要求。并且,相较于嫦娥五号,嫦娥六号的采样窗口时间更短,进一步加剧了任务难度。
据介绍,目前嫦娥六号“着上组合体”的状态符合预期,采样工作正在按照预定流程,顺利开展。未来几天,在完成钻取、表取采样以后,就要进行上升器的起飞准备工作,上升器起飞后和在轨等待的轨返组合体进行对接和样品转移,然后开展月地返回的旅程。如果一切顺利,嫦娥六号将带着月球样品起飞,6月底就会安全回家。
综合中新社、央视
详解嫦娥六号落月
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大致分为
.主减速段 /快速调整段
0接近段 1悬停段
2避障段 3缓速下降段
6个阶段
“着上组合体”基本呈现与月面平行的姿态飞行,7500牛变推力发动机以最大推力运行,以达到快速减速的目的
开始姿态调整,发动机逐渐调小推力,“着上组合体”的姿态也逐渐接近垂直于月面
“着上组合体”利用“光学成像敏感器”进行“粗避障”,也就是对着陆区域的障碍物进行检测与机动规避
“激光三维成像敏感器”开始发挥作用,将在不到3秒钟时间内,快速选定着陆点
这一阶段的避障是精避障,精准识别、选好着陆点
在变推力发动机作用下,“着上组合体”下降速度减为每秒2米
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