轉自：央視網(wǎng)??發(fā)布日期：2024-6-26
央視網(wǎng)消息（焦點(diǎn)訪(fǎng)談）：6月25日14時(shí)7分，嫦娥六號返回器攜帶來(lái)自月背的月球樣品安全著(zhù)陸在內蒙古四子王旗預定區域。中共中央總書(shū)記、國家主席、中央軍委主席習近平發(fā)來(lái)賀電，代表黨中央、國務(wù)院和中央軍委，向探月工程嫦娥六號任務(wù)指揮部并參加任務(wù)的全體同志致以熱烈祝賀和誠摯問(wèn)候。習近平在賀電中指出，嫦娥六號在人類(lèi)歷史上首次實(shí)現月球背面采樣返回，是我國建設航天強國、科技強國取得的又一標志性成果。20年來(lái)，參與探月工程研制建設的全體同志弘揚探月精神，勇攀科技高峰，取得了舉世矚目的重大成就，走出一條高質(zhì)量、高效益的月球探測之路。接下來(lái)我們就來(lái)看一看嫦娥六號的這次探月之旅都經(jīng)歷了怎樣的挑戰。
2024年6月25日，內蒙古四子王旗航天著(zhù)陸場(chǎng)迎來(lái)了一位特殊的“客人”，經(jīng)過(guò)53天的太空漫游，嫦娥六號返回器順利著(zhù)陸。嫦娥六號給地球帶回了一份厚禮——一份來(lái)自月背的月球樣品，這也是人類(lèi)首次實(shí)現月背采樣及返回。
今天（6月26日）上午，嫦娥六號返回器已經(jīng)空運至北京，后續樣品儲存、分析和研究工作也將展開(kāi)。從5月3日發(fā)射升空到6月25日返回，嫦娥六號探測器成功完成任務(wù)，再一次在月球上留下了中國的探月足跡。而在這53天里，在肉眼所見(jiàn)不到的月球背后，嫦娥六號經(jīng)歷了一次又一次的挑戰。在這諸多挑戰中，最引人關(guān)注的當數降落月球。
6月2日6時(shí)許，嫦娥六號探測器即將降落月背。此次任務(wù)的預選著(zhù)陸區——月球背面南極-艾特肯盆地，落差達10多公里，這就好比要把一臺小型卡車(chē)降落到崇山峻嶺中，不僅需要精確避障，還要有先進(jìn)的制導導航與控制系統來(lái)確保安全著(zhù)陸。
6時(shí)9分，嫦娥六號著(zhù)陸器和上升器組合體開(kāi)始實(shí)施動(dòng)力下降，隨后主發(fā)動(dòng)機開(kāi)機。其間，組合體進(jìn)行快速姿態(tài)調整和障礙自動(dòng)檢測，根據月面明暗選擇大致安全點(diǎn)。嫦娥六號在離降落點(diǎn)還有100米的高度進(jìn)行懸停，這懸停的3秒鐘對于落月格外關(guān)鍵。
中國航天科技集團關(guān)軼峰：“在懸停的時(shí)候成像和障礙識別，然后進(jìn)行規避，相當于分兩部分，先眼睛確認，看一眼什么地方比較平坦，記住那個(gè)地方，然后把那個(gè)地方傳到腦子里，知道那是平坦的再移過(guò)去，在平坦區域上方再往下降。”
專(zhuān)家所說(shuō)的眼睛，就是指一臺三維成像敏感器。在落月之前，三維成像敏感器利用激光三維掃描進(jìn)行精確拍照以檢測月面障礙，最終選定著(zhù)陸點(diǎn)完成著(zhù)陸。在同濟大學(xué)的一個(gè)試驗場(chǎng)里，大大小小的木板通過(guò)不同的高度和角度，模擬從空中看到的地面起伏，用來(lái)驗證激光成像技術(shù)的準確性。
同濟大學(xué)測繪與地理信息學(xué)院院長(cháng)謝歡：“對于著(zhù)陸避障來(lái)說(shuō)，主要在乎的是地面上是不是平坦。要避開(kāi)超過(guò)20厘米的坑和石頭，所以我們在場(chǎng)地里面仿真了不同的場(chǎng)景，大大小小的坑和不同大小的石塊，盡可能還原在月球表面上可能會(huì )威脅安全著(zhù)陸的場(chǎng)景。”
但是，地面的靜止實(shí)驗精度再高，也無(wú)法應對實(shí)際工作時(shí)探測器的晃動(dòng)。就像在顛簸的汽車(chē)上拍照成像效果很差。科研團隊想到的應對措施就一個(gè)字：快。敏感器可以在0.25秒的時(shí)間內，對月球一定范圍的地形進(jìn)行精細的探測。而且在懸停短短3秒鐘的時(shí)間內，自主避障系統要完成所有測量和計算工作，它僅有三次做出判斷的機會(huì )。
嫦娥六號的自主避障能力，幫助它遠離了危險的區域，成功著(zhù)陸月背。著(zhù)陸成功，只是完成了這次月面工作任務(wù)的關(guān)鍵第一步，接下來(lái)還要進(jìn)行采樣任務(wù)，這個(gè)挑戰更為艱巨。受限于月球背面中繼通信時(shí)間長(cháng)，嫦娥六號采用快速智能采樣技術(shù)，將月面采樣的有效工作時(shí)間縮短為不到20個(gè)小時(shí)，通過(guò)鉆具鉆孔取樣和機械臂表面取樣兩種方式，分別采集月球樣品。
中國航天科技集團史偉：“落了月以后，首先相機要對整個(gè)采樣區進(jìn)行成像。采樣區大致的起伏程度也好，有沒(méi)有石頭也好，避開(kāi)風(fēng)險區域，所以我們首先要在內場(chǎng)把整個(gè)月面的環(huán)境真實(shí)地還原回來(lái)。”
在被稱(chēng)為嫦娥六號的“預訓練場(chǎng)”，根據嫦娥六號拍攝傳回的著(zhù)陸區影像圖，在中國航天科技集團五院的地面實(shí)驗室里，科研人員迅速地還原了著(zhù)陸點(diǎn)周?chē)牡孛病Ｂ湓潞螅隙鹆柌⒉皇侵苯娱_(kāi)始取樣，而是要先通過(guò)在這里進(jìn)行試驗驗證，并把操作指令上傳到月球后，才開(kāi)始實(shí)際采樣。
鉆取過(guò)程持續了約3個(gè)小時(shí)，獲取了月球背面不同深度的月球樣品。除了鉆孔取樣，還通過(guò)機械臂表面鏟取方式采集了月球樣品，實(shí)現多點(diǎn)的自動(dòng)采樣。為此，科研人員設計了十多個(gè)表面取樣采集點(diǎn)位。跟嫦娥五號相比，嫦娥六號在智能化和自主化方面有了很大的改進(jìn)。
中國航天科技集團馬如奇：“只要發(fā)一條指令，它就把整個(gè)任務(wù)都給連貫起來(lái)了，比如觸月、采樣，然后到放樣，整個(gè)過(guò)程中只需要一條指令把它全給連起來(lái)就全部執行了，這樣效率提高了。”
讓航天人意想不到的是，表面取樣結束后，月面出現了一個(gè)“中”字。
中國航天科技集團賈曉宇：“最開(kāi)始選采樣點(diǎn)只是根據表面看到的圖形選出來(lái)的，我們會(huì )根據翻出來(lái)的樣品動(dòng)態(tài)調整采樣點(diǎn)的位置，‘中’字的斜收筆和‘中’字的頭部其實(shí)就是這樣產(chǎn)生的。本來(lái)我們可能除了‘中’字之外還會(huì )多鏟幾鏟，但是最后發(fā)現‘中’字的最后一筆形成以后，正好這個(gè)樣品容器也幾乎要滿(mǎn)了。各種意外催成了‘中’字的產(chǎn)生，可能注定中國要在月球上留下自己的印記。”
月背留下的中國印記，也許只是個(gè)美麗的巧合，但這個(gè)印跡不僅記錄了嫦娥六號探測器的工作軌跡，也見(jiàn)證了中國人對于月球探索的堅定決心和不懈努力。在采樣工作完成后，嫦娥六號著(zhù)陸器攜帶的五星紅旗在月球背面成功展開(kāi)。
縱觀(guān)世界航天史，在嫦娥六號之前，人類(lèi)所有的月球采樣全部位于月球正面。因此，對于嫦娥六號第一次帶回來(lái)的月背樣品，全世界的科學(xué)家都在關(guān)注著(zhù)。
嫦娥六號上搭載了4個(gè)國際載荷，分別來(lái)自歐空局、法國、意大利和巴基斯坦，其中意大利國家核物理研究所研制的，用于測距和定位的激光角反射器是一種能夠進(jìn)行精度為毫米級別的測距和定位的儀器。在實(shí)驗室里，研究員的主要工作之一就是通過(guò)真空艙室來(lái)模擬太空環(huán)境，不斷對激光角反射器的精度進(jìn)行測試。負責人表示，中國在空間探索領(lǐng)域的開(kāi)放合作令人印象深刻。?
而在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，實(shí)驗室早已準備就緒，等待著(zhù)嫦娥六號的返回。2021年，這個(gè)科研團隊通過(guò)對嫦娥五號月球樣品的研究，揭示了20億年前月球仍存在巖漿活動(dòng)，刷新了人類(lèi)對月球巖漿活動(dòng)和演化歷史的認知。科學(xué)家們希望嫦娥六號的樣品研究能帶來(lái)更多新的發(fā)現。
中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員李獻華：“南極-艾特肯盆地是月球上最古老的撞擊坑，也是最大的撞擊坑，甚至是整個(gè)內太陽(yáng)系最大的撞擊坑。這次撞擊對月球后期的演化歷史意義深遠，我們自然就會(huì )問(wèn)是什么時(shí)候撞的？這次我們到這個(gè)地方去采樣，很有可能采到跟這次撞擊有關(guān)系的一些記錄，我們把它的年齡測出來(lái)。第二月球的正面和背面不一樣，到底怎么不一樣需要樣品來(lái)分析。”
科研團隊拿到月壤后的第一步是樣本制備，挑選工作要在顯微鏡下進(jìn)行，手部任何一點(diǎn)多余的抖動(dòng)都會(huì )導致顆粒無(wú)法被有效挑選，后續研究也就無(wú)從談起。
專(zhuān)家表示，嫦娥六號采集到的珍貴月球樣品，將為人類(lèi)提供更多關(guān)于月球的寶貴數據和信息，有望深化人類(lèi)對月球成因和演化歷史的研究。
中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員吳福元：“以前我們認為月球30億年前就死了，結果嫦娥五號的樣品發(fā)現，20億年前還有巖漿活動(dòng)，后面還有沒(méi)有，我們現在也不敢肯定說(shuō)一定就沒(méi)有了，所以說(shuō)人類(lèi)對月球的了解非常有限。嫦娥工程已經(jīng)20年了，這么多年才返回來(lái)一點(diǎn)樣品，我們一定要把航天上的優(yōu)勢變成科學(xué)上的優(yōu)勢，集中力量來(lái)做科學(xué)上的產(chǎn)出和突破。”
從5月3日發(fā)射升空，迢迢38萬(wàn)公里奔赴月球，到準確實(shí)施近月制動(dòng)。從成功著(zhù)陸月背、月面智能采樣，到從月面上升，在軌交會(huì )對接、樣品轉移，到今天返回地球家園，圓滿(mǎn)完成使命，嫦娥六號探月之旅歷經(jīng)53天，每一步都包含了無(wú)數科研工作者的努力。回收后的嫦娥六號返回器在完成必要的地面處理工作后，將空運至北京開(kāi)艙，取出樣品容器以及搭載物。國家航天局將擇機舉行交接儀式，正式向地面應用系統移交月球樣品，后續開(kāi)展樣品儲存、分析和研究相關(guān)工作。我們期待著(zhù)科學(xué)家們的好消息，也相信嫦娥六號的工作會(huì )幫助我們解開(kāi)更多關(guān)于月球、關(guān)于太陽(yáng)系的奧秘。
