“大家好，我是嫦娥六號，現(xiàn)在我正在月球挖土?！?/p>

6月3日下午，一條IP地址為月球的微博一經(jīng)發(fā)布便火了，網(wǎng)友涌進(jìn)評論區(qū)和“嫦娥六號月球探測器”互動(dòng)，提醒它和月球合影，“下次記得改成‘來自月球背面’”，還有人請“嫦娥六號”給月球車玉兔帶個(gè)話：“麻煩告訴@月球車玉兔 ，我們想念那只小兔子了！”

這是當(dāng)天嫦娥六號成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地預(yù)選著陸區(qū)之后發(fā)布的信息。此次嫦娥六號“太空出差”備受矚目，這也是人類首次開展月球背面取樣返回之旅。去月球背面取樣有什么意義？又是如何進(jìn)行取樣的？這趟“旅途”有哪些有意思的事？接下來帶你一探究竟。

全球首次

月球背面就是月球背對地球的那一面。由于月球公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)時(shí)間同步，這就導(dǎo)致月球的一個(gè)面永遠(yuǎn)無法面向地球。自古以來，人類對月球背面一直充滿好奇。而月球背面和正面地形地貌差異很大，形成過程中有自身的特殊性，地質(zhì)、火山活動(dòng)、行星演化等方面的研究需要更多樣品的支持。

此次嫦娥六號的落月地點(diǎn)——月球背面的南極-艾特肯盆地，是被公認(rèn)為月球上最大、最古老、最深的盆地。它的直徑大約為2500公里，堪比我國昆侖山脈的長度；深度約13公里，比地球已知最深海溝——馬里亞納海溝還要深。在這里，可能保存了月球上古老的巖石，具有重要的科研價(jià)值。

人類目前只在月球采樣過10次：其中美國6次，前蘇聯(lián)3次，中國1次，采樣點(diǎn)全部位于月球正面。然而，在2019年，嫦娥四號探測器成功實(shí)現(xiàn)了對月球背面的首次登陸，為人類帶來了月球背面清晰可辨的圖像，從而揭開了這片神秘區(qū)域的面紗。這次，嫦娥六號成為了全球首個(gè)在月球背面采樣返回的探測器，具有劃時(shí)代的意義。

為什么在月背采樣這么難？月背遍布大大小小的隕石坑，地形復(fù)雜，起伏較大，探測器著陸下降、開展月面工作、起飛上升等環(huán)節(jié)都存在很大風(fēng)險(xiǎn)。其次，月球本身背離我們，是地球的視線盲區(qū)、通信盲區(qū)。任何飛到月背、落到月背的探測器，都無法直接跟地球建立聯(lián)系。

為了和位于月球背面的裝置通信，我們?yōu)椤版隙鸨荚隆奔芷鹆艘蛔?“鵲橋”。今年3月，鵲橋二號中繼星提前到達(dá)了月背上空，為嫦娥六號提供中繼通信支持。

但中繼星并不能隨時(shí)“在線”，由于地形限制，中間有一些不可測控弧段，無法進(jìn)行上行指令和接收數(shù)據(jù)，導(dǎo)致壓縮了任務(wù)的采樣時(shí)間。嫦娥六號表取采樣的時(shí)間只有約14個(gè)小時(shí)，可以說時(shí)間緊、任務(wù)重。

據(jù)介紹，嫦娥六號任務(wù)主要經(jīng)歷11個(gè)飛行階段，分別是：發(fā)射入軌段、地月轉(zhuǎn)移段、近月制動(dòng)段、環(huán)月飛行段、著陸下降段、月面工作段、月面上升段、交會(huì)對接與樣品轉(zhuǎn)移段、環(huán)月等待段、月地轉(zhuǎn)移段以及再入回收段。

期間，還涉及探測器的四個(gè)組成部分：上升器、著陸器、返回器和軌道器的多次分離組合。嫦娥六號可以說是環(huán)環(huán)相扣、步步關(guān)鍵。

“挖寶神器”

嫦娥六號如何落得下去、看得清楚、挖得到寶，離不開起到關(guān)鍵作用的“挖寶神器”。

與月球正面相比，月球背面布滿了大大小小的撞擊坑，讓嫦娥六號安全著陸在一塊相對平坦的區(qū)域上，這就需要讓探測器擁有“眼睛”和“耳朵”。嫦娥六號自身攜帶了三個(gè)敏感器，它們通過光學(xué)、微波等方式自動(dòng)判斷具體的著陸地點(diǎn)，確保嫦娥六號實(shí)現(xiàn)穩(wěn)穩(wěn)落月。

嫦娥六號采樣的時(shí)間非常有限，如何在有限的時(shí)間內(nèi)盡可能多地“挖土”呢？

嫦娥六號有兩個(gè)辦法：一是表取，用一個(gè)機(jī)械臂攜帶采樣裝置，采集月球表面的土壤；二是鉆取，用一根鉆桿鉆入月球表層預(yù)定深度，采集較深層的土壤。

“鉆得動(dòng)”是研制團(tuán)隊(duì)最為關(guān)注的環(huán)節(jié)之一。結(jié)合月壤特性，研制團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出獨(dú)創(chuàng)鉆頭，既具備高硬度巖石鉆進(jìn)能力，還能有良好的層序保持性。

具體來說，鉆取采樣裝置設(shè)計(jì)長度為2.5米，共有三層結(jié)構(gòu)。最外層是可以旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的外鉆桿，緊靠外鉆桿的是取芯管，取芯管外包裹著一條長長的袋子，叫取芯袋。

當(dāng)鉆頭向下鉆進(jìn)時(shí)，取芯袋也會(huì)跟隨著取芯管向下運(yùn)動(dòng)，鉆取到的月壤巖芯則會(huì)被頂進(jìn)袋內(nèi)，這個(gè)過程有點(diǎn)像“穿襪子”。取樣后的取芯袋以纏繞的方式，存放在鉆取初級密封裝置上。

完成鉆取采樣任務(wù)后，就將進(jìn)行表取采樣，表層采樣是借由機(jī)械臂完成的。“表取”采樣來的樣品，會(huì)被放置在表取初級密封裝置中，取樣工作結(jié)束后，表取初級密封裝置就會(huì)從著陸器上被提取出來，放置在上升器頂部的密封封裝裝置中，進(jìn)行封裝。

這個(gè)密封封裝裝置，則是“無人打包”月壤的黑科技。它自主打包封裝樣品，并面對返回過程中的復(fù)雜環(huán)境依舊維持樣品原態(tài)，保障月壤安全“快遞”回月球。

此外，嫦娥六號上搭載了多個(gè)科學(xué)載荷，包括著陸相機(jī)、全景相機(jī)、月壤結(jié)構(gòu)探測儀和月球礦物光譜分析儀等。在嫦娥六號采樣的時(shí)候，這些科學(xué)載荷展開了多項(xiàng)科學(xué)任務(wù)，在月表形貌及礦物組分探測與研究、月球淺層結(jié)構(gòu)探測等科學(xué)探測任務(wù)中發(fā)揮重要作用。

我看“中”！

6月4日早上，表取完成后，嫦娥六號著陸器攜帶的五星紅旗在月球背面的南極-艾特肯盆地成功展開，鮮艷的五星紅旗再次閃耀月球。這是中國首次在月球背面獨(dú)立動(dòng)態(tài)展示五星紅旗。

該面五星紅旗是武漢造，其原材料采自太行山上的玄武巖，是世界上首面玄武巖紅旗。玄武巖是火山巖的一種，一般呈黑色，也是月球月陸和地球陸殼的重要組成物質(zhì)，廣泛存在于月表和地表。

研制人員表示，之所以選擇玄武巖“繡”五星紅旗，是月面原位建造的實(shí)驗(yàn)需要。月面玄武巖較多，未來建造月球基地需要就地取材，月球玄武巖做成片狀或者管狀建材，用于月面建造，這樣比在地球上取材大大節(jié)省成本。“嫦娥六號五星紅旗是玄武巖紅旗，是月面原位制造的一種探索?！?/p>

據(jù)了解，由于落月位置不同，嫦娥六號五星紅旗展示系統(tǒng)在嫦娥五號任務(wù)基礎(chǔ)上進(jìn)行了適應(yīng)性改進(jìn)。采用玄武巖為主的復(fù)合材料制造，玄武巖占比62%。除具有與嫦娥五號相同的不皺、不變色、耐極端高低溫等特點(diǎn)外，其強(qiáng)度更強(qiáng)，重量更輕，即便在月表輻射條件下也不會(huì)變色。

值得一提的是，嫦娥六號完成月背采樣之后，月表呈現(xiàn)一個(gè)“中”字。

科研人員介紹，本來計(jì)劃除了“中”字之外還會(huì)多鏟幾鏟，但是最后發(fā)現(xiàn)“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。

新開通的嫦娥六號官方賬號還發(fā)了一條微博：我看“中”！網(wǎng)友評論，這是專屬于中國航天的浪漫！

其攜帶的“移動(dòng)相機(jī)”，自主移動(dòng)并成功拍攝、回傳了著陸器和上升器的合影，嫦娥六號第一次拍攝了一張彩色全身標(biāo)準(zhǔn)照。大家紛紛表示，嫦娥六號像極了旅行發(fā)朋友圈的我！

快遞開箱

6月25日，嫦娥六號返回器順利降落在中國內(nèi)蒙古四子王旗著陸場，成功帶回世界首份“月背土特產(chǎn)”，53天的漫長地月旅行圓滿結(jié)束。

6月26日，嫦娥六號返回器開艙活動(dòng)在中國航天科技集團(tuán)五院舉行。嫦娥六號從宇宙帶回來的“快遞”已開箱！后續(xù)，地面應(yīng)用系統(tǒng)的科研人員將按計(jì)劃開展樣品儲(chǔ)存、分析和研究等相關(guān)工作。

從5月3日發(fā)射升空，迢迢38萬公里奔赴月球，到準(zhǔn)確實(shí)施近月制動(dòng)；從成功著陸月背，月面智能采樣，到從月面上升，在軌交會(huì)對接、樣品轉(zhuǎn)移；再到今天返回地球家園，嫦娥六號圓滿完成使命。

此前，圍繞嫦娥五號從月球正面取回的月壤，科學(xué)家們已經(jīng)開展了多項(xiàng)研究，所取得的科學(xué)研究成就涵蓋了月球形成、演化、太空風(fēng)化作用與機(jī)制等多個(gè)領(lǐng)域，收獲70多項(xiàng)研究成果?？茖W(xué)家們還發(fā)現(xiàn)了月球新礦物“嫦娥石”，這是人類在月球上發(fā)現(xiàn)的第6種新礦物。

月背樣品被帶回地球后，科研人員將之與“嫦娥五號”在月球正面采集的樣品進(jìn)行比照研究，這將有助于進(jìn)一步分析月壤的結(jié)構(gòu)、物理特性、物質(zhì)組成等，并深化對月球成因和演化歷史的認(rèn)識(shí)。作為探月四期工程的關(guān)鍵一環(huán)，嫦娥六號任務(wù)除了承接前三期“繞、落、回”的全部流程，還要為接下來嫦娥七號和嫦娥八號建立月球科研站作準(zhǔn)備。

今年是中國探月工程立項(xiàng)20年。在這20年里，中國航天人堅(jiān)持追逐夢想、勇于探索、協(xié)同攻堅(jiān)、合作共贏的探月精神，一步一個(gè)腳印在探月征程上闊步前行。

據(jù)悉，此次嫦娥六號還攜帶了4個(gè)國際“包裹”：搭載了法國、歐空局、意大利和巴基斯坦等國家的載荷和衛(wèi)星項(xiàng)目。中國將與國際伙伴攜手，共同拓展人類對月球的認(rèn)知疆域。

隨著探月四期工程的持續(xù)推進(jìn)，中國人九天攬?jiān)碌膲粝肴栽诶^續(xù)。全球參與的國際月球科研站和載人登月，也將逐漸化成現(xiàn)實(shí)圖景。