(北京4日綜合電)中國“嫦娥六號”月球探測器週二帶月球樣品自月球背面起飛,成功進入預定環月軌道。這是人類探測器首次完成月球背面採樣和起飛。
中新社報道,要順利採集寶貴的月球樣品,離不開鑽取、表取、封裝等一系列關鍵核心技術的支撐。
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月背艾特肯盆地具科學價值
此前,人類對月球實施過多次採樣返回任務,但採樣地點均位於月球正面。嫦娥六號探測器的著陸和採樣地點位於月球背面南極——艾特肯盆地,該區域被公認為月球上最大、最古老和最深的盆地,具有極高的科學價值。
月背“挖土”是門精細活。科研人員為嫦娥六號設計了兩種“挖土”方式:鑽具鑽取和機械臂表取。探測器隨身攜帶了鑽取採樣裝置、表取採樣裝置、表取初級封裝裝置和密封封裝裝置等“神器”,將採取深鑽、淺鑽以及“剷土”“夾土”等方式,採集月球樣品。
中國航天科技集團金晟毅介紹,鑽取和表取的側重點各不相同。鑽取需要採集一定深度的月球次表層樣品,要爭取讓採樣裝置採得更深,讓樣品種類更為豐富。而表取採樣則是在一片區域裡進行多次採樣,主要採樣目標是月球表面的風化層樣品。
“地月協作”取月壤
首次在月背採樣,“嫦娥六號”面臨著前所未有的挑戰。中國航天科技集團任德鵬指出,相比嫦娥五號,嫦娥六號任務有3個特點:一是採樣地點位於月背,為保證數傳鏈路的連續性,必須依靠鵲橋二號中繼星“搭橋”;二是採樣地點所處的緯度更高,月壤的風化程度相比低緯度地區更加不充分,月壤的石塊含量可能會更多,這對地面規劃和採樣機構來說是更大挑戰;三是採樣時間相比嫦娥五號更短。
結合月壤特性,研製團隊設計了“百裡挑一”的獨創鑽頭,通過對比多種設計方案,最終確定了取芯機構方案以及相應構型,使其具備高硬度岩石的鑽進能力。同時,研製團隊針對不同顆粒度月壤切削、撥、擠、排能力,讓鑽頭形成多個切削麵,在實現高效取芯的同時,具有良好的層序保持特性,讓高難度的月背“挖土”更穩妥順暢。
自動密封樣品送回地球
月球表面為高真空、高低溫、月塵綜合環境。要將38萬公里之外的月球樣品在無人條件下進行打包封裝,歷經空間飛行、再入返回等步驟還不被地面環境汙染,維持月球樣品原態,這就需要研製一套專門裝置。這套裝置能夠在月表自動承接、密封月球樣品,並保證樣品完好無缺地送回地球。
面對這一艱鉅任務,研製團隊接連突破多項關鍵核心技術,確保嫦娥六號完成自動密封任務。
針對採集的月壤樣品具有可變形特徵,嫦娥六號探測器還專門設計了特殊的提芯拉繩,確保取芯軟袋具有確定的幾何形狀,方便樣品傳送和轉移。
在一系列關鍵核心技術的支撐下,嫦娥六號月背“挖土”如期“竣工”,為達成“人類首次月背自動採樣返回”目標又向前邁進關鍵一步。
綜合媒體報道,嫦娥六號過去兩日在月球背面南極——艾特肯盆地採樣,並按預定形式將珍貴的月球背面樣品封裝存放在上升器攜帶的貯存裝置中。
而智能採樣是嫦娥六號任務核心關鍵環節之一,探測器能耐受月背高溫考驗,通過鑽具鑽取和機械臂表取兩種方式,分別採集月球樣品。
北京時間週二上午7時38分,嫦娥六號上升器攜帶月球樣本,由月球背面起飛,約6分鐘後成功將上升器送入預定環月軌道。
上升器將與在環月軌道上等待的軌道器和返回器組合體,進行月球軌道的交會對接,並將月球樣本轉移到返回器中。軌道器和返回器組合體將環月飛行,等待合適時機進行月地轉移,返回器將在地球附近再入大氣層,計劃降落在內蒙古四子王旗著陸場。
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