【解局】嫦娥六號在月背挖土，我看“中”！_風聞

“大家好，我是嫦娥六號，現在我正在月球挖土。”

這兩天，一個IP顯示在月球、名叫“嫦娥六號月球探測器”的微博賬號火了，粉絲量1天突破10萬——來自中國、邊挖土邊曬自拍的嫦娥六號，剛剛完成了世界首次月背採樣和起飛。

這是人類月球探測史上的一個重要時刻。

6月3日，嫦娥六號攜帶的“移動相機”自主移動後拍攝並回傳的着陸器和上升器合影。圖源：國家航天局

一

嫦娥六號有多特別？

2020年12月，嫦娥五號任務圓滿成功，中國探月工程“繞、落、回”三步走規劃如期完成。

嫦娥六號，是探月工程四期的一次重要任務，不僅要實現月背軟着陸，更要按計劃採集月背月壤，被CNN評價為“中國迄今為止最複雜的機器人探月任務”。

為什麼選在月背？

由於潮汐鎖定，月球的一個面永遠無法面向地球，這也就是所謂的“月之暗面”。採集月背樣品進行分析研究，可以填補人類獲取月球背面樣本的空白，深化人類對月球成因、太陽系演化歷史等的認知。

在嫦娥六號“奔月”前，人類對月球共進行了10次採樣，都位於月球正面。此次嫦娥六號探測器着陸區，處於月背的南極—艾特肯盆地，該區域被公認是月球上最大、最古老、最深盆地，具有重要的科研價值。

落點在月背，意味着落月過程在地球上不可見，月球本身也會阻擋地月通信。為此，科研人員研發了鵲橋二號中繼星，讓其在今年3月提前到達月球軌道等候，為地月之間架起“傳聲筒”。

中國航天科技集團五院嫦娥六號探測器研製人員介紹，團隊為鵲橋二號設計了環月大橢圓凍結軌道，不僅提高了通信速率和通信覆蓋能力，還能節省衞星燃料，有利於在軌長期駐留。嫦娥六號完成落月、月背採樣、月面起飛等任務，都離不開鵲橋二號的支持。

嫦娥六號着陸器降落相機拍攝影像圖（圖源：國家航天局供圖）

二

6月2日6時23分，嫦娥六號着陸器和上升器組合體成功軟着陸於月球背面。

精彩一落的背後，是一系列挑戰。

首先是精準的軌道設計：去往月背，嫦娥六號不能走嫦娥五號的“老路”，而要踏上一條全新的逆行環月軌道。為達成既調整軌道又不增加推進劑消耗的目的，設計師讓嫦娥六號先後3次“剎車”，充分利用從月球捕獲到下降前的20多天飛行時間，高精度瞄準着陸點，等待最佳降落時機。

其次是落得穩和準：南極—艾特肯盆地整體地勢較低，且撞擊坑分佈較多，為儘可能找到理想着陸地，科研人員建立了一套適用於月揹着陸的選址方法——

比如借嫦娥二號探測器影像製成的全月7米分辨率數字正射影像及20米分辨率的數字高程模型產品，為嫦娥六號尋找坡度較小的平坦區域；又如對着陸區地形地貌等進行多輪複核，保證選址區域分析完備、約束考慮全面。

嫦娥六號落得準，作為“駕駛員”的制導導航與控制系統發揮了重要作用，在落月過程中完成了飛行軌跡控制、安全着陸點選擇、精準控制3項關鍵任務。

在“駕駛員”操控下，“着上組合體”邊降落邊快速調整姿態，對預定着陸區域進行拍照分析，剔除大型障礙物，完成第一次避障（即“粗避障”）；在距離月面更近時，實施短暫懸停，再次給月面拍照，選定最終落點，完成第二次避障（即“精避障”）。

值得一提的是，粗精接力避障是中國特有的技術，整個落月過程無需人工干預。

嫦娥六號着陸器全景相機拍攝的影像圖（圖源：國家航天局）

三

落月後，嫦娥六號傳回着陸影像，並進行了持續約2天的月背採樣工作。

在月背“挖土”可是精細活兒。科研人員專門設計了兩種模式：一是用機械臂攜帶採樣裝置採集月表土壤的“表取”，二是用鑽桿鑽入月球表層預定深度、採集較深層土壤的“鑽取”，從而實現多點多樣化自動採樣。

挖到的土怎麼保存？

月球表面環境複雜，為確保從“挖土”到封裝一氣呵成，同時歷經空間飛行、再入返回過程而不被地面環境污染，科研人員研製了一套專門裝置，能在月表自動承接、密封樣品，將其“原汁原味”送回地球。

結束“挖土”後，嫦娥六號上升器起飛分“三步走”，即垂直上升、姿態調整和軌道射入3個階段。

不同於地面航天器發射任務，月面起飛面臨諸多挑戰。比如，地面發射有發射場系統，月面起飛則需要將着陸器作為臨時塔架；地面發射有保障團隊，月面起飛的很多工作要靠航天器自己。

6月4日7時38分，在制導導航與控制系統操控下，嫦娥六號上升器攜帶月球樣品自月球背面起飛，上升器整個上升和入軌動作均智能自主完成。

不少網友注意到，這次嫦娥六號在蟾宮“挖土”，剛好挖出了一個“中”字。有科研人員説：“月球上沒有大氣，這裏又是幾十億年前形成的地貌。我們的這個印記，可能會留在這裏很久很久。”

嫦娥六號採樣後，月表呈現一個“中”字。（圖源：嫦娥六號月球探測器