嫦娥六號(hào)滿(mǎn)載而歸

2024年6月25日，嫦娥六號(hào)返回器帶著從月球背面采集的樣品，精準(zhǔn)、安全地著陸到內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域。至此，探月工程嫦娥六號(hào)任務(wù)取得圓滿(mǎn)成功，實(shí)現(xiàn)世界首次月球背面采樣返回。整個(gè)任務(wù)歷經(jīng)53天，往返超過(guò)76萬(wàn)千米。

月背樣品彌足珍貴

6月28日，國(guó)家航天局在北京舉行嫦娥六號(hào)任務(wù)月球樣品交接儀式。經(jīng)測(cè)量，嫦娥六號(hào)任務(wù)采集月球樣品1935.3克。地面應(yīng)用系統(tǒng)的科研人員將按計(jì)劃開(kāi)展月球樣品的存儲(chǔ)和相關(guān)研究工作，分析月壤的結(jié)構(gòu)、物理特性、物質(zhì)組成等，深化對(duì)月球成因和演化歷史的研究。

在人類(lèi)迄今為止對(duì)月球進(jìn)行過(guò)的10次采樣中，前9次主要集中在月球正面的低緯度地區(qū)，采集的月球樣品地質(zhì)年齡約為30億年。第10次，嫦娥五號(hào)的采樣揭開(kāi)了月球正面高緯度地區(qū)的神秘面紗，樣品地質(zhì)年齡大約為20億年，另外發(fā)現(xiàn)了月球第6種新礦物——嫦娥石。

不過(guò)，關(guān)于月球形成和演化的許多未解之謎，答案可能藏在月球背面。嫦娥六號(hào)這次直奔月球背面，采樣的地點(diǎn)是在南極—艾特肯盆地。據(jù)推測(cè)，這一區(qū)域曾被一顆小行星或彗星高速撞擊過(guò)，致使月球內(nèi)部的部分地幔物質(zhì)被掀到了月面。這為了解月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物質(zhì)成分提供了很好的機(jī)會(huì)。

嫦娥六號(hào)之后，我國(guó)還將實(shí)施嫦娥七號(hào)和嫦娥八號(hào)任務(wù)。嫦娥七號(hào)任務(wù)主要是開(kāi)展月球極區(qū)環(huán)境和資源勘查，嫦娥八號(hào)將開(kāi)展月球資源就地利用技術(shù)驗(yàn)證。

取樣封裝有條不紊

6月2日，嫦娥六號(hào)著陸器和上升器組合體成功著陸在南極—艾特肯盆地預(yù)選著陸區(qū)。之后的48小時(shí)內(nèi)，嫦娥六號(hào)先后進(jìn)行鉆取、表取以及樣品封裝等工作。

鉆取采樣裝置由特殊硬質(zhì)合金制成，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度2.5米。鉆取采樣裝置則分為3層，可以旋轉(zhuǎn)的外鉆桿是最外層，取芯管緊靠外鉆桿，外面包裹著取芯袋。取芯袋會(huì)隨著取芯管向下運(yùn)動(dòng)，鉆取到的月壤巖芯則被頂進(jìn)袋內(nèi)。

在完成鉆取采樣任務(wù)后，機(jī)械臂進(jìn)行了表取采樣，包括月球表層的月壤和石塊。機(jī)械臂伸展后長(zhǎng)達(dá)3.7米，采樣范圍達(dá)到120度，可以連續(xù)多次采樣。機(jī)械臂一頭的采樣器具備挖取（顆粒細(xì)小的月壤）、鏟挖（較小的石塊）和抓取功能。另一頭的采樣器用于淺鉆，主要針對(duì)一些相對(duì)堅(jiān)硬的目標(biāo)。

表取初級(jí)密封裝置存放的表取樣品，最終被放置在上升器頂部的密封貯存裝置之中。

嫦娥六號(hào)采樣之后，月表呈現(xiàn)出一個(gè)“中”字形挖掘痕跡。嫦娥六號(hào)月球探測(cè)器對(duì)此發(fā)文稱(chēng)：“我看‘中’?！?/p>

五星紅旗冉冉升起

表取完成后，嫦娥六號(hào)著陸器攜帶的五星紅旗在月球背面成功展開(kāi)。這是繼嫦娥五號(hào)之后，中國(guó)探測(cè)器在月球上再次打上中國(guó)標(biāo)識(shí)。別看僅是一面國(guó)旗，里面充滿(mǎn)了濃濃的高科技。

月面溫差大、輻射強(qiáng)，普通材質(zhì)的國(guó)旗難以滿(mǎn)足要求。研制團(tuán)隊(duì)根據(jù)月球資源原位利用原則，最終決定采用與月壤化學(xué)成分相近的玄武巖作為國(guó)旗核心材料。

玄武巖纖維具有優(yōu)異的隔熱抗輻射性能，能夠抵御月表惡劣環(huán)境，但它屬于無(wú)機(jī)纖維，脆性較大、耐磨性差，織造和染色工藝?yán)щy重重。

研究人員先對(duì)玄武巖石塊進(jìn)行高溫熔融。當(dāng)熔爐溫度達(dá)到1600℃時(shí)，玄武巖呈液態(tài)流動(dòng)，通過(guò)噴絲板可以拉出極細(xì)的玄武巖長(zhǎng)絲。接下來(lái)，研究人員對(duì)這些纖維絲進(jìn)行特殊表面處理，進(jìn)一步提高它的柔韌性能。給光滑的玄武巖長(zhǎng)絲“染色”很難，研制團(tuán)隊(duì)就采用了一種特殊的黏合劑，能產(chǎn)生類(lèi)似鉚釘錨定的作用，使其與織物表面緊密貼合，有效提升了涂料界面結(jié)合牢度與國(guó)旗圖案的飽滿(mǎn)度，保障國(guó)旗展示效果。

由于嫦娥六號(hào)是在月球背面著陸，月面光線與旗面角度都發(fā)生了變化。研制人員開(kāi)展了多輪方案評(píng)估和地面模擬月面成像試驗(yàn)，保證了國(guó)旗的最佳成像效果。

移動(dòng)相機(jī)大顯神威

6月3日，嫦娥六號(hào)攜帶的移動(dòng)相機(jī)在月球的荒涼表面上自主移動(dòng)，并成功拍攝、回傳著陸器與上升器的珍貴合影。照片上，除了浩渺的星空和兩個(gè)航天器的身影，還清晰展示了我國(guó)首次在月球背面獨(dú)立動(dòng)態(tài)展示的國(guó)旗，令國(guó)人無(wú)比自豪。

移動(dòng)相機(jī)是由中國(guó)航天科技集團(tuán)五院研制的月面自主智能微小機(jī)器人，不僅具有高清晰度，還能夠在極端環(huán)境下穩(wěn)定工作。它擁有先進(jìn)的曝光控制系統(tǒng)，可以在強(qiáng)烈的反光中捕捉到微弱的星光，從而為我們帶來(lái)了這張前所未有的星空照片。

在嫦娥六號(hào)奔月和落月過(guò)程中，移動(dòng)相機(jī)一直被懸掛在著陸器的側(cè)板外。嫦娥六號(hào)完成月背采樣之后，這臺(tái)小機(jī)器人分離到月球表面，開(kāi)始自主行動(dòng)，包括移動(dòng)到合適的拍攝位置、選擇拍攝角度和構(gòu)圖并進(jìn)行成像位置的智能優(yōu)化，最終拍攝了這幅著陸器上升器組合體在月球背面的第三視角真實(shí)圖像。

同樣是在地外天體表面行走的移動(dòng)平臺(tái)，此前登陸月球的“玉兔號(hào)”月球車(chē)相當(dāng)于兩個(gè)成年人體重，月面自主智能微小機(jī)器人則僅有5千克，它的自主智能水平顯著提升，硬件高集成輕量化特點(diǎn)突出。

嫦娥六號(hào)拍攝的不僅僅是一張簡(jiǎn)單的合影，更是見(jiàn)證了人類(lèi)太空探索技術(shù)的飛速發(fā)展和對(duì)宇宙奧秘的不懈追求。從阿波羅到嫦娥，從難以捕捉星星到清晰的星空照片，每一步都凝聚了無(wú)數(shù)科學(xué)家和工程師的心血與智慧。