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嫦娥六號(hào)開始世界首次月背“挖寶”

將通過鉆取和表取兩種方式分別采集月球樣品

2024年06月03日09:43 | 來源:北京青年報(bào)
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原標(biāo)題:嫦娥六號(hào)開始世界首次月背“挖寶”

昨日,北京航天飛行控制中心,工作人員在監(jiān)測(cè)嫦娥六號(hào)著陸器和上升器組合體工作情況

這是人類探索月球的歷史性時(shí)刻!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),即將“蟾宮挖寶”。

北京航天飛行控制中心響起熱烈的掌聲,嫦娥六號(hào)著陸器和上升器組合體在鵲橋二號(hào)中繼星支持下,成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地預(yù)選著陸區(qū)。

自5月3日發(fā)射入軌以來,嫦娥六號(hào)探測(cè)器經(jīng)歷了約30天的奔月之旅,在經(jīng)過地月轉(zhuǎn)移、近月制動(dòng)、環(huán)月飛行等一系列關(guān)鍵動(dòng)作后,完成了這世界矚目的“精彩一落”。

相比于降落在月球正面,降落在月球背面可謂環(huán)環(huán)相扣、步步關(guān)鍵。特別是此次任務(wù)的預(yù)選著陸區(qū)——月球背面南極-艾特肯盆地,落差可達(dá)十多公里,好比要把一臺(tái)小卡車成功降落到崇山峻嶺中,每一步都不能掉以輕心,充滿著中國(guó)航天人的智慧和創(chuàng)造。

“漸次剎車”減速接近月表——著陸器和上升器組合體實(shí)施動(dòng)力下降,搭載的7500牛變推力主發(fā)動(dòng)機(jī)開機(jī),逐步將探測(cè)器相對(duì)月球速度降為零。其間,組合體進(jìn)行快速姿態(tài)調(diào)整,逐漸接近月表。

“火眼金睛”選擇理想落點(diǎn)——著陸器和上升器組合體通過視覺自主避障系統(tǒng)進(jìn)行障礙自動(dòng)檢測(cè),利用可見光相機(jī)根據(jù)月面明暗選擇大致安全點(diǎn),在安全點(diǎn)上方100米處懸停,利用激光三維掃描進(jìn)行精確拍照以檢測(cè)月面障礙,最終選定著陸點(diǎn),開始緩速垂直下降。

“關(guān)鍵緩沖”確保安全落月——即將到達(dá)月面時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉,利用緩沖系統(tǒng)保障組合體以自由落體方式到達(dá)月面,最終平穩(wěn)著陸在月球背面南極-艾特肯盆地。

月背著陸時(shí)間短、難度大、風(fēng)險(xiǎn)高,放眼世界也僅有我國(guó)的嫦娥四號(hào)探測(cè)器曾在2019年年初成功實(shí)現(xiàn)月背軟著陸。此次嫦娥六號(hào)不僅要實(shí)現(xiàn)月背軟著陸,更將按計(jì)劃采集月球背面的月壤,走別人沒走過的路。

2004年,中國(guó)探月工程正式批準(zhǔn)立項(xiàng)。從嫦娥一號(hào)拍攝全月球影像圖,到嫦娥四號(hào)實(shí)現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸;從嫦娥五號(hào)帶著月壤勝利歸來,再到如今嫦娥六號(hào)即將月背“挖寶”……20年來,中國(guó)探月工程不斷刷新人類月球探測(cè)的紀(jì)錄。

成功著陸月背,只是開始。后續(xù)著陸器將進(jìn)行太陽翼和定向天線展開等狀態(tài)檢查與設(shè)置工作,隨后正式開始持續(xù)約2天的月背采樣工作,通過鉆取和表取兩種方式分別采集月球樣品,實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)、多樣化自動(dòng)采樣。

同時(shí),本次任務(wù)還將開展月球背面著陸區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析、月壤結(jié)構(gòu)分析等科學(xué)探測(cè)。讓我們繼續(xù)期待嫦娥六號(hào)“再接再厲”,不斷傳來更多好消息! 文并圖/新華社

關(guān)注

如何在月球背面采樣?

嫦娥六號(hào)在降落后的48小時(shí)內(nèi),先后進(jìn)行鉆取、表取以及樣品封裝等工作。月球背面采樣,有哪些“神器”?又是如何進(jìn)行的?

和嫦娥五號(hào)任務(wù)相同,執(zhí)行月背采樣任務(wù),嫦娥六號(hào)也要進(jìn)行“鉆取”和“表取”兩種采樣方式。“鉆取”是固定在一個(gè)點(diǎn)位,采集保持“剖面層序”的月壤巖芯樣品。而“表取”則是在月面多個(gè)位置鏟取月壤或拾取月巖。

首先進(jìn)行的是“鉆取”。鉆取采樣裝置設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為2.5米,由特殊的硬質(zhì)合金制成,一共有三層結(jié)構(gòu),最外層是可以旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的外鉆桿。緊靠外鉆桿的是取芯管。取芯管的外面包裹著一條長(zhǎng)長(zhǎng)的袋子,叫取芯袋。當(dāng)鉆頭向下鉆進(jìn)時(shí),取芯袋也會(huì)跟隨著取芯管向下運(yùn)動(dòng),而鉆取到的月壤巖芯則會(huì)被頂進(jìn)袋內(nèi),這個(gè)過程有點(diǎn)像“穿襪子”。取樣后的取芯袋以纏繞的方式存放在鉆取初級(jí)密封裝置上。

完成鉆取采樣任務(wù)后,就將進(jìn)行表取采樣,表層采樣是借由機(jī)械臂完成的,機(jī)械臂的伸展長(zhǎng)度達(dá)到了3.7米,可以在120度的范圍內(nèi)實(shí)施月面采樣,并且能連續(xù)多次采樣。

機(jī)械臂攜帶了一個(gè)“末端采樣器”,一頭的采樣器兼具了挖取、鏟挖、抓取三種功能:對(duì)于顆粒細(xì)小的月壤可直接挖取,對(duì)于較小的石塊則可以鏟挖,此外,它還可以抓取更大尺寸的石塊。

另一頭的采樣器則能對(duì)一些相對(duì)堅(jiān)硬的目標(biāo)進(jìn)行淺鉆,并通過花瓣結(jié)構(gòu)進(jìn)行樣本提取。

“表取”采樣來的樣品,會(huì)被放置在表取初級(jí)密封裝置中,取樣工作結(jié)束后,表取初級(jí)密封裝置就會(huì)從著陸器上被提取出來,放置在上升器頂部的密封封裝裝置中,進(jìn)行封裝。

據(jù)央視新聞

(責(zé)編:袁菡苓、羅昱)

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