2024年6月25日，“嫦娥六號”返回器著陸在內(nèi)蒙古四子王旗，帶回了全世界首份來自月球背面的土壤采樣。

化學(xué)啟蒙

·九年級化學(xué)上“物質(zhì)的變化和性質(zhì)”

·了解物質(zhì)的物理性質(zhì)，對于研究它們的組成、結(jié)構(gòu)和變化非常重要。

為什么要去月球背面呢？

月背的土壤有什么稀奇之處？

與月球正面的土壤又有什么區(qū)別？

“嫦娥六號”為何要去月背“挖土”？

我們把月球始終面向地球的一面稱為月球正面，而把背向地球那一面稱為月球背面，簡稱月背。

1959年，蘇聯(lián)“月球三號”探測器傳回了“月背”的第一張照片，人們驚訝地發(fā)現(xiàn)：月球背面的樣貌和正面看起來完全不一樣，月球背面更粗糙，起伏更大，環(huán)形坑也更多。

“嫦娥六號”的取壤地點(diǎn)，位于月球背面的南極-艾特肯盆地，這里的地質(zhì)結(jié)構(gòu)與嫦娥五號著陸點(diǎn)的相比，有著極大不同。南極- 艾特肯盆地是整個太陽系中目前已知的最大、最深、最古老的撞擊盆地，這說明當(dāng)時的撞擊力度非?？植?，強(qiáng)烈的沖擊力可能把月殼都撞碎了，將更深層的月幔翻轉(zhuǎn)到了月球表面。而“嫦娥五號”的著陸點(diǎn)——呂姆克山，當(dāng)年是月球正面西北部的一座活火山，那里的土壤比月背的巖石土壤要年輕許多。

由此可以推測出，“嫦娥六號”和“嫦娥五號”采集到的月球土壤存在明顯差異：一老一新；一個是天體撞擊形成代表外部力量，一個是火山噴發(fā)形成代表內(nèi)部活動；不僅如此，“嫦娥六號”帶回的土壤，質(zhì)地也更加黏稠，甚至出現(xiàn)了結(jié)塊現(xiàn)象。

研究月背土壤，可以幫助人類更全面地掌握其物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物理特性，并由此深入了解月球是怎么形成和演化的。月球正反兩面為何會有巨大的地質(zhì)差異，南極- 艾特肯盆地的撞擊坑形成于何時，又對月球產(chǎn)生了怎樣深遠(yuǎn)的影響，這一系列問題的答案也許就藏在月背土壤樣品之中。

月背著陸，更具挑戰(zhàn)性

由于從地球難以直接觀測到月球背面，著陸月背需要探測器進(jìn)行自主控制，在技術(shù)層面也就更具有挑戰(zhàn)性。目前美國、蘇聯(lián)、中國、印度和日本的多個航天器，都到訪過月球正面，但只有中國的“嫦娥四號”和“嫦娥六號”在月背成功降落，這可能就要?dú)w功于我國的“獨(dú)家”探測策略。

策略一

“粗精接力避障”技術(shù)提供實時降落信息。就像駕駛有導(dǎo)航一樣，“嫦娥六號”可以在下降過程中自主選擇一個既符合著陸要求，又能滿足上升器起飛條件的地點(diǎn)。下降過程中，“嫦娥六號”利用可見光掃描（就像普通相機(jī)拍照片一樣）來進(jìn)行“粗避障”，在距離月表還有100 米時，切換為激光實現(xiàn)三維地形掃描，從而更精準(zhǔn)地識別出障礙物，完成“精避障”，最終降落至選定地點(diǎn)。

策略二

微波測量保障平穩(wěn)軟著陸?！版隙鹆枴币灿小暗管?yán)走_(dá)”，在下降到接近目的地的時候，它會用微波來測量下降距離和速度，防止自己在著陸月背時“摔倒”。

策略三

通信衛(wèi)星的輔助更為準(zhǔn)確高效。這次用來保障通信的“鵲橋二號”中繼通信衛(wèi)星，比“鵲橋號”中繼通信衛(wèi)星離月表更近，讓通信電波走的距離更短，大大提高了通信效率，保障了任務(wù)的順利進(jìn)行。

我們對月球的了解仍然非常有限，但中國科學(xué)家相信，我們一定能從“嫦娥六號”帶回的月背樣品中取得更多研究成果，推動我國在行星科學(xué)、航天和材料科學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)步。