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月球样品研究,期待几何?
http://www.CRNTT.com   2024-07-25 12:11:22


  中评社北京7月25日电/据光明日报报导,月球,这颗距离地球最近的天体,是人类迈向星辰大海必须跨越的地方。

  2024年6月25日,嫦娥六号返回器携带来自月球背面的月球样品,在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆,标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功。1935.3克,这是人类第一份来自月球背面的样品!此前,人类在月球上进行了10次样品采集,但都是在月球正面。这也是我国采集到的第二份月球样品。2020年12月,嫦娥五号带回约1731克月球正面样品,科研人员对样品开展了多项研究。

  月球样品能为我们揭晓什么秘密?令人期待。

  月背采样有什么不一样

  在嫦娥六号之前,人类共进行过10次月球采样:苏联3次,美国6次,以及我国嫦娥五号1次,均为月球正面。

  嫦娥六号是嫦娥五号的备份,最初的目标也是月球正面采样。但随着嫦娥五号在月球正面成功采样并返回,嫦娥六号的目的地也发生了变化——月球背面。这显然更具挑战性。一方面,人类对月球背面瞭解更少,月背采样面临更多无法预知的风险;另一方面,受到月球自身的遮挡,处于月背的探测器无法与地球直接通信。因此,嫦娥六号在月背着陆和采样,需要鹊桥二号中继星提供通信“中转站”服务。

  嫦娥六号采样和封装过程中,科研人员会在距离月球38万公里外的地面实验室,根据鹊桥二号中继星传回的探测器数据,对采样区的地理模型进行仿真,并模拟采样,为嫦娥六号的采样决策和各环节操作提供支持。通过这种“人机协作”方式,辅助嫦娥六号及时研判控制钻取风险,现场决策后续动作。

  但是,万一中继星和地面失去联系,怎么办?

  据嫦娥六号任务总设计师胡浩介绍,科研人员设计了很多预案。其中一个是,提高嫦娥六号探测器的“自主技能”——一旦中继星出现问题,嫦娥六号探测器可以自主开展活动,自己给自己下达程序化指令,包括钻取、提升、起飞等,自主判断和执行。

  当然,这个预案最后没有用上,地月之间的中继通信一直很畅通。不过,采样过程仍然让大家“提心吊胆”。

  与嫦娥五号一样,嫦娥六号也有两种采样方式:一是表取采样,用机械臂携带采样装置采集月球表面的土壤;二是钻取采样,用一根钻杆钻入月球表层预定深度,采集较深层的土壤。

  相比表取,钻取的难度和不确定性更大。嫦娥六号着陆后,不能挪动位置,钻取过程如果碰到坚硬的岩石,不可能换地方再钻。但也不能轻易放弃,因为钻取确实十分有必要——从月球表面到深部,月壤的物质组成、粒度等性质有很大差异,不同深度的月壤记录的月球科学信息也不同。

  为了确保“钻得动”,航天科技集团五院研制团队开展了大量地面试验与仿真分析。他们结合月壤特性,设计了一种独创钻头,并通过对比多种设计方案,确定取芯机构方案以及相应构型,使其具备高硬度岩石的钻进能力。

  不过,科研人员终究无法预测所有情况。在钻进1米多一点后,嫦娥六号遇到了状况。“经过专家们一致判断,觉得可能是有石头卡在那了。”胡浩说。这个石头确实很硬,是继续钻,还是停止?一直钻下去,也不是不行。但是,“再钻下去可能会把前面钻的一些成果丢掉。”胡浩说,嫦娥六号在月球上的工作时间是有限的,能量也是有限的,“再钻可能就影响到后边的任务”。这也正是月球背面采样,以及航天探索的魅力——在太空中,总会有不期而遇的“意外”发生。

  权衡之下,停止钻取,开始采样。尽管没有达到预想的钻取深度,但通过表取和钻取的配合,嫦娥六号仍然采集到了1935.3克月球背面样品。“我们的目标是两公斤月壤,容器设计就这么大,再多也装不下。”胡浩说。 


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