世界首次，月背“挖土”有多难？

参考消息网 • 2024年9月20日上午11:38 • 科教 • 阅读 64

2024年5月3日，嫦娥六号探测器搭乘长征五号运载火箭，开始了一场史无前例的奔月之路。嫦娥六号与嫦娥五号有很多相似的地方，不同的是这次将“舞台”从月球正面搬到了月球背面。

长征五号运载火箭在风雨中起飞（宿东摄）

在历经30多天的飞行后，嫦娥六号稳稳着陆在预选着陆区，月背采样的工作即将开始。采集月壤的工作，简单来说就是“挖土”，但是嫦娥六号一旦落定，便无法再移动，探测器周边和脚下，是否可以采集到足够的月壤样本，结果谁也不知道。尽管存在许多未知，但是月球背面的探测对于人类了解月球结构、地质特征以及宇宙起源具有重要意义。

嫦娥六号着陆在南极-艾特肯盆地，这是月球上最大的撞击盆地之一。首先这里从来没有人去过，第二，它的形成年代相对久远，在科学分析上会来一些不同的认识。然而这个巨大的撞击坑，地形崎岖不平。探测器如果不小心落在一块大石头上，就会影响后面的采样工作，怎么做才能让探测器“落得准”呢？

去往月背，嫦娥六号并不能沿着嫦娥五号开辟的道路前往，设计师们为它重新设计了一条路线，也就是“逆行环月轨道”方案。简单来说，就是探测器在环月轨道上的飞行方向与月球自转方向相反。设计师的巧思就藏在轨道设计之中，为了达到既调整轨道又不增加推进剂消耗的目的，嫦娥六号先后进行3次“刹车”。这比嫦娥五号多了一次，可充分利用从月球捕获到下降前的20多天飞行时间，不断调整轨道参数，高精度瞄准着陆点，等待降落的最佳时机。

其次，从人类月球探测结果来看，南极-艾特肯盆地物质组成与其他地区有些不同。盆地底部的铁、钛、钍等元素含量较多；从矿物角度来看，斜辉石和斜方石含量较多。这些特征均与阿波罗样品、苏联月球样品、月球陨石样品有所不同。目前，人类还缺乏从月球背面带回的原位样本。在对月背月壤特性未知的前提下，如何开展采样工作？

南极-艾特肯盆地物质组成

嫦娥六号探测器有钻取和表取两种采样模式。表取是用一个机械臂携带采样装置采集月球表面的土壤，钻取则是用一根钻杆钻入月球表层预定深度，把较深层土壤采集出来。钻取和表取有很大不用，表取采集的月壤是可以借助相机看见的，但是钻取是采月面以下的月壤，相当于闭着眼睛在干活。打个浅显的比喻，我们机械去车一个东西，碰到铁、钢、铜等不同的材料，使用的工艺尺寸都是不一样的。月壤也是一样的道理，钻取不同的月壤，例如碰到石头、小颗粒、细粉末等，其要求的工艺也是不一样的。因此可见，嫦娥六号钻取采样的难度非常大。

另外，由于月球正面对地球直接可见，嫦娥五号在月面的48个小时可以全部用于工作。在月球背面，虽有中继星“铺路”，但中继星在绕月飞行中存在“视觉盲区”，留给嫦娥六号的“挖土”时间缩短至36～40个小时，这对地面人员以及探测器的工作效率都提出了更高的要求。因此嫦娥六号采用了快速智能采样技术，需要从地球发送到月球的指令数量少了几百条，减少了天地交互的时间，降低了通信链路的占用，大大提高了采样的工作效率。