2024年5月3日，嫦娥六號(hào)探測(cè)器搭乘長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭，開始了一場(chǎng)史無前例的奔月之路。嫦娥六號(hào)與嫦娥五號(hào)有很多相似的地方，不同的是這次將“舞臺(tái)”從月球正面搬到了月球背面。

長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭在風(fēng)雨中起飛（宿東 攝）

在歷經(jīng)30多天的飛行后，嫦娥六號(hào)穩(wěn)穩(wěn)著陸在預(yù)選著陸區(qū)，月背采樣的工作即將開始。采集月壤的工作，簡(jiǎn)單來說就是“挖土”，但是嫦娥六號(hào)一旦落定，便無法再移動(dòng)，探測(cè)器周邊和腳下，是否可以采集到足夠的月壤樣本，結(jié)果誰也不知道。盡管存在許多未知，但是月球背面的探測(cè)對(duì)于人類了解月球結(jié)構(gòu)、地質(zhì)特征以及宇宙起源具有重要意義。

嫦娥六號(hào)著陸在南極-艾特肯盆地，這是月球上最大的撞擊盆地之一。首先這里從來沒有人去過，第二，它的形成年代相對(duì)久遠(yuǎn)，在科學(xué)分析上會(huì)來一些不同的認(rèn)識(shí)。然而這個(gè)巨大的撞擊坑，地形崎嶇不平。探測(cè)器如果不小心落在一塊大石頭上，就會(huì)影響后面的采樣工作，怎么做才能讓探測(cè)器“落得準(zhǔn)”呢？

去往月背，嫦娥六號(hào)并不能沿著嫦娥五號(hào)開辟的道路前往，設(shè)計(jì)師們?yōu)樗匦略O(shè)計(jì)了一條路線，也就是“逆行環(huán)月軌道”方案。簡(jiǎn)單來說，就是探測(cè)器在環(huán)月軌道上的飛行方向與月球自轉(zhuǎn)方向相反。設(shè)計(jì)師的巧思就藏在軌道設(shè)計(jì)之中，為了達(dá)到既調(diào)整軌道又不增加推進(jìn)劑消耗的目的，嫦娥六號(hào)先后進(jìn)行3次“剎車”。這比嫦娥五號(hào)多了一次，可充分利用從月球捕獲到下降前的20多天飛行時(shí)間，不斷調(diào)整軌道參數(shù)，高精度瞄準(zhǔn)著陸點(diǎn)，等待降落的最佳時(shí)機(jī)。

其次，從人類月球探測(cè)結(jié)果來看，南極-艾特肯盆地物質(zhì)組成與其他地區(qū)有些不同。盆地底部的鐵、鈦、釷等元素含量較多；從礦物角度來看，斜輝石和斜方石含量較多。這些特征均與阿波羅樣品、蘇聯(lián)月球樣品、月球隕石樣品有所不同。目前，人類還缺乏從月球背面帶回的原位樣本。在對(duì)月背月壤特性未知的前提下，如何開展采樣工作？

南極-艾特肯盆地物質(zhì)組成

嫦娥六號(hào)探測(cè)器有鉆取和表取兩種采樣模式。表取是用一個(gè)機(jī)械臂攜帶采樣裝置采集月球表面的土壤，鉆取則是用一根鉆桿鉆入月球表層預(yù)定深度，把較深層土壤采集出來。鉆取和表取有很大不用，表取采集的月壤是可以借助相機(jī)看見的，但是鉆取是采月面以下的月壤，相當(dāng)于閉著眼睛在干活。打個(gè)淺顯的比喻，我們機(jī)械去車一個(gè)東西，碰到鐵、鋼、銅等不同的材料，使用的工藝尺寸都是不一樣的。月壤也是一樣的道理，鉆取不同的月壤，例如碰到石頭、小顆粒、細(xì)粉末等，其要求的工藝也是不一樣的。因此可見，嫦娥六號(hào)鉆取采樣的難度非常大。

另外，由于月球正面對(duì)地球直接可見，嫦娥五號(hào)在月面的48個(gè)小時(shí)可以全部用于工作。在月球背面，雖有中繼星“鋪路”，但中繼星在繞月飛行中存在“視覺盲區(qū)”，留給嫦娥六號(hào)的“挖土”時(shí)間縮短至36～40個(gè)小時(shí)，這對(duì)地面人員以及探測(cè)器的工作效率都提出了更高的要求。因此嫦娥六號(hào)采用了快速智能采樣技術(shù)，需要從地球發(fā)送到月球的指令數(shù)量少了幾百條，減少了天地交互的時(shí)間，降低了通信鏈路的占用，大大提高了采樣的工作效率。

月表呈現(xiàn)一個(gè)“中”字

在遙遠(yuǎn)的月球背面，嫦娥六號(hào)開展探測(cè)和采樣工作，就如一位細(xì)心的繡娘，用她的“針線”在月壤上“繡”出了一個(gè)大大的“中”字，在那片荒涼而神秘的月球大地上，留下了中國的獨(dú)特印記。

（作者：鄧雨楠、林佳昕 圖片來源：國家航天局 把關(guān)專家：中國空間技術(shù)研究院總體部研究員 賈陽）