嫦娥六號首次月背“挖寶”

“大家好，我是嫦娥六號，現在我正在月球挖土。”

6月3日下午，一條IP地址為月球的微博一經發布便火了，網友涌進評論區和“嫦娥六號月球探測器”互動，提醒它和月球合影，“下次記得改成‘來自月球背面’”，還有人請“嫦娥六號”給月球車玉兔帶個話：“麻煩告訴@月球車玉兔 ，我們想念那只小兔子了！”

這是當天嫦娥六號成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地預選著陸區之后發布的信息。此次嫦娥六號“太空出差”備受矚目，這也是人類首次開展月球背面取樣返回之旅。去月球背面取樣有什么意義？又是如何進行取樣的？這趟“旅途”有哪些有意思的事？接下來帶你一探究竟。

全球首次

月球背面就是月球背對地球的那一面。由于月球公轉和自轉時間同步，這就導致月球的一個面永遠無法面向地球。自古以來，人類對月球背面一直充滿好奇。而月球背面和正面地形地貌差異很大，形成過程中有自身的特殊性，地質、火山活動、行星演化等方面的研究需要更多樣品的支持。

此次嫦娥六號的落月地點——月球背面的南極-艾特肯盆地，是被公認為月球上最大、最古老、最深的盆地。它的直徑大約為2500公里，堪比我國昆侖山脈的長度；深度約13公里，比地球已知最深海溝——馬里亞納海溝還要深。在這里，可能保存了月球上古老的巖石，具有重要的科研價值。

人類目前只在月球采樣過10次：其中美國6次，前蘇聯3次，中國1次，采樣點全部位于月球正面。然而，在2019年，嫦娥四號探測器成功實現了對月球背面的首次登陸，為人類帶來了月球背面清晰可辨的圖像，從而揭開了這片神秘區域的面紗。這次，嫦娥六號成為了全球首個在月球背面采樣返回的探測器，具有劃時代的意義。

為什么在月背采樣這么難？月背遍布大大小小的隕石坑，地形復雜，起伏較大，探測器著陸下降、開展月面工作、起飛上升等環節都存在很大風險。其次，月球本身背離我們，是地球的視線盲區、通信盲區。任何飛到月背、落到月背的探測器，都無法直接跟地球建立聯系。

為了和位于月球背面的裝置通信，我們為“嫦娥奔月”架起了一座 “鵲橋”。今年3月，鵲橋二號中繼星提前到達了月背上空，為嫦娥六號提供中繼通信支持。

但中繼星并不能隨時“在線”，由于地形限制，中間有一些不可測控弧段，無法進行上行指令和接收數據，導致壓縮了任務的采樣時間。嫦娥六號表取采樣的時間只有約14個小時，可以說時間緊、任務重。

據介紹，嫦娥六號任務主要經歷11個飛行階段，分別是：發射入軌段、地月轉移段、近月制動段、環月飛行段、著陸下降段、月面工作段、月面上升段、交會對接與樣品轉移段、環月等待段、月地轉移段以及再入回收段。

期間，還涉及探測器的四個組成部分：上升器、著陸器、返回器和軌道器的多次分離組合。嫦娥六號可以說是環環相扣、步步關鍵。

“挖寶神器”

嫦娥六號如何落得下去、看得清楚、挖得到寶，離不開起到關鍵作用的“挖寶神器”。

與月球正面相比，月球背面布滿了大大小小的撞擊坑，讓嫦娥六號安全著陸在一塊相對平坦的區域上，這就需要讓探測器擁有“眼睛”和“耳朵”。嫦娥六號自身攜帶了三個敏感器，它們通過光學、微波等方式自動判斷具體的著陸地點，確保嫦娥六號實現穩穩落月。

嫦娥六號采樣的時間非常有限，如何在有限的時間內盡可能多地“挖土”呢？

嫦娥六號有兩個辦法：一是表取，用一個機械臂攜帶采樣裝置，采集月球表面的土壤；二是鉆取，用一根鉆桿鉆入月球表層預定深度，采集較深層的土壤。

“鉆得動”是研制團隊最為關注的環節之一。結合月壤特性，研制團隊設計出獨創鉆頭，既具備高硬度巖石鉆進能力，還能有良好的層序保持性。

具體來說，鉆取采樣裝置設計長度為2.5米，共有三層結構。最外層是可以旋轉鉆進的外鉆桿，緊靠外鉆桿的是取芯管，取芯管外包裹著一條長長的袋子，叫取芯袋。

當鉆頭向下鉆進時，取芯袋也會跟隨著取芯管向下運動，鉆取到的月壤巖芯則會被頂進袋內，這個過程有點像“穿襪子”。取樣后的取芯袋以纏繞的方式，存放在鉆取初級密封裝置上。

完成鉆取采樣任務后，就將進行表取采樣，表層采樣是借由機械臂完成的。“表取”采樣來的樣品，會被放置在表取初級密封裝置中，取樣工作結束后，表取初級密封裝置就會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，進行封裝。

這個密封封裝裝置，則是“無人打包”月壤的黑科技。它自主打包封裝樣品，并面對返回過程中的復雜環境依舊維持樣品原態，保障月壤安全“快遞”回月球。

此外，嫦娥六號上搭載了多個科學載荷，包括著陸相機、全景相機、月壤結構探測儀和月球礦物光譜分析儀等。在嫦娥六號采樣的時候，這些科學載荷展開了多項科學任務，在月表形貌及礦物組分探測與研究、月球淺層結構探測等科學探測任務中發揮重要作用。

我看“中”！

6月4日早上，表取完成后，嫦娥六號著陸器攜帶的五星紅旗在月球背面的南極-艾特肯盆地成功展開，鮮艷的五星紅旗再次閃耀月球。這是中國首次在月球背面獨立動態展示五星紅旗。

該面五星紅旗是武漢造，其原材料采自太行山上的玄武巖，是世界上首面玄武巖紅旗。玄武巖是火山巖的一種，一般呈黑色，也是月球月陸和地球陸殼的重要組成物質，廣泛存在于月表和地表。

研制人員表示，之所以選擇玄武巖“繡”五星紅旗，是月面原位建造的實驗需要。月面玄武巖較多，未來建造月球基地需要就地取材，月球玄武巖做成片狀或者管狀建材，用于月面建造，這樣比在地球上取材大大節省成本。“嫦娥六號五星紅旗是玄武巖紅旗，是月面原位制造的一種探索。”

據了解，由于落月位置不同，嫦娥六號五星紅旗展示系統在嫦娥五號任務基礎上進行了適應性改進。采用玄武巖為主的復合材料制造，玄武巖占比62%。除具有與嫦娥五號相同的不皺、不變色、耐極端高低溫等特點外，其強度更強，重量更輕，即便在月表輻射條件下也不會變色。

值得一提的是，嫦娥六號完成月背采樣之后，月表呈現一個“中”字。

科研人員介紹，本來計劃除了“中”字之外還會多鏟幾鏟，但是最后發現“中”字的最后一筆形成以后，正好這個樣品容器也幾乎要滿了。各種意外催成了“中”字的產生，可能注定中國要在月球上留下自己的印記。

新開通的嫦娥六號官方賬號還發了一條微博：我看“中”！網友評論，這是專屬于中國航天的浪漫！

其攜帶的“移動相機”，自主移動并成功拍攝、回傳了著陸器和上升器的合影，嫦娥六號第一次拍攝了一張彩色全身標準照。大家紛紛表示，嫦娥六號像極了旅行發朋友圈的我！

快遞開箱

6月25日，嫦娥六號返回器順利降落在中國內蒙古四子王旗著陸場，成功帶回世界首份“月背土特產”，53天的漫長地月旅行圓滿結束。

6月26日，嫦娥六號返回器開艙活動在中國航天科技集團五院舉行。嫦娥六號從宇宙帶回來的“快遞”已開箱！后續，地面應用系統的科研人員將按計劃開展樣品儲存、分析和研究等相關工作。

從5月3日發射升空，迢迢38萬公里奔赴月球，到準確實施近月制動；從成功著陸月背，月面智能采樣，到從月面上升，在軌交會對接、樣品轉移；再到今天返回地球家園，嫦娥六號圓滿完成使命。

此前，圍繞嫦娥五號從月球正面取回的月壤，科學家們已經開展了多項研究，所取得的科學研究成就涵蓋了月球形成、演化、太空風化作用與機制等多個領域，收獲70多項研究成果。科學家們還發現了月球新礦物“嫦娥石”，這是人類在月球上發現的第6種新礦物。

月背樣品被帶回地球后，科研人員將之與“嫦娥五號”在月球正面采集的樣品進行比照研究，這將有助于進一步分析月壤的結構、物理特性、物質組成等，并深化對月球成因和演化歷史的認識。作為探月四期工程的關鍵一環，嫦娥六號任務除了承接前三期“繞、落、回”的全部流程，還要為接下來嫦娥七號和嫦娥八號建立月球科研站作準備。

今年是中國探月工程立項20年。在這20年里，中國航天人堅持追逐夢想、勇于探索、協同攻堅、合作共贏的探月精神，一步一個腳印在探月征程上闊步前行。

據悉，此次嫦娥六號還攜帶了4個國際“包裹”：搭載了法國、歐空局、意大利和巴基斯坦等國家的載荷和衛星項目。中國將與國際伙伴攜手，共同拓展人類對月球的認知疆域。

隨著探月四期工程的持續推進，中國人九天攬月的夢想仍在繼續。全球參與的國際月球科研站和載人登月，也將逐漸化成現實圖景。