月背“挖土”怎么挖?嫦娥六号什么时候回家?

2024-06-08

近日,在鹊桥二号中继星的支持下,嫦娥六号在月球背面南极——艾特肯盆地预选着陆区成功着陆。作为中国第四期月球探索项目的关键环节,这次月球“宝藏探索”有什么区别?嫦娥六号什么时候回家?让你知道↓


一问


怎样做到“嫦娥落月”既稳定又准确?


6月2日,嫦娥六号的落月过程约为900秒,预选着陆区落差超过10公里。整个过程如何稳定准确?回顾嫦娥六号着陆月背的全过程。↓


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反推力降速 支持嫦娥六号落下“下”


不同于在地球上着陆,因为月球上没有大气,嫦娥六号的运行速度非常快。为了实现稳定柔软的着陆,我们必须首先降低速度,通过发动机的反推力来降低速度。嫦娥六号在离月球约15公里的高度正式进入主减速段。


在降落和减速的过程中,研究人员应该时刻注意发动机推力。嫦娥六号任务副总设计师王琼说:“推进剂在不断消耗,所以它的重量在不断降低。这时,推力应该相应匹配。如果推力太大,就不会掉下来;如果推力太小,很可能会在月球上坠毁。”


敏感器当“双眼” 支持嫦娥六号落得“准确”


月球背面地形复杂。当距离月球高度约2~3公里时,“登顶组合体”使用光学成像敏感器检测和避免着陆区域的障碍物。当“登顶组合体”降至110~90米左右的高度时,激光三维成像敏感器开始发挥作用。它将在不到3秒的时间内高效地完成登陆区域的高精度三维成像,并迅速选择登陆点。


着陆缓冲机构 支持嫦娥六号落得“稳”


在经历了避障段和缓速下降段之后,当它下降到距离月面约2米的高度时,“登顶组合”的主发动机关闭了。最后,四条缓冲着陆支撑腿稳步落到月背南极——艾特肯盆地。这四条缓冲着陆支撑腿就像四个扭簧。遇到冲击时,可以通过变形吸收路面对“登顶组合”的冲击,保证探测器不会翻转或掉落。


稳定着陆后,嫦娥六号“登顶组合体”会先给自己做全身体检。确认状态良好后,他会按计划开始每月采样。


二问


为什么嫦娥六号要去月背取样?


纵观世界航天史,人类目前只在月球上取样10次,取样点全部位于月球正面。为什么嫦娥六号这次要去月背取样?


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参观月球上最大的盆地


月球不但在地球周围转动,而且在不断地转动,这使得月球的一面永远无法面对地球。嫦娥六号的落月地点——月球背面的南极——艾特肯盆地,也被公认为月球上最大、最古老、最深的盆地。它的直径约为2500公里,与我国昆仑山的长度相当;深度约为13公里,比地球已知的最深海沟——马里亚纳海沟还要深。与此同时,嫦娥六号也是人类第一次进行月背取样回归任务。


月背地质条件可能与正面有很大不同。


科学家们发现,月球背面的地质条件和前面可能有很大的不同,月背样品是帮助我们更好地了解月球的重要研究材料。


三问


嫦娥六号在月背上怎样“挖土”?


在这项任务中,嫦娥六号探测器计划在月球背面收集约2000克月球样品,并将其带到地球。如何采集月球背面的样品?如何挖掘“挖掘”?戳视频,我们来看看。↓


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第一个“钻孔”工作。钻孔采样装置设计长度为2.5米,由特殊的硬质合金制成,有三层结构。最外层是可以旋转钻孔的外钻具,靠近外钻具的是取芯管。取芯管外面包着一个长袋,叫做取芯袋。


当钻头向下钻时,芯袋也会随着芯管向下移动,钻取的月壤岩芯会被放入袋中。这个过程有点像“穿袜子”。取样后的芯袋缠绕在初级密封结构上。


随后的“表取”工作由机械臂完成,机械臂的伸展长度达到3.7米,月面取样可在120度范围内进行,并可连续多次取样。


机械臂携带“尾端采样器”,一端采样器兼顾采样、铲挖、抓取三个功能。可以直接挖小月壤,小石头可以铲挖,大石头可以抓。另一端的采样器可以对一些相对坚固的目标进行浅钻,并通过花瓣结构提取样品。


“手表取样”取样的样品将放置在手表取样的初级密封结构中。取样工作结束后,手表取样的初级密封结构将在着陆器上提取,并放置在上升器顶部的密封装置中进行封装。


四问


嫦娥六号什么时候回家?


据悉,嫦娥六号取样后将对样品进行封装,上升器将实施月面起飞,在环形轨道上进行交互对接和样品转移。


随后,轨道返回组合进入月地转移,返回器将按计划返回,最后落地内蒙古四子王旗预选落地区,完成50多天的月地来回之旅。


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原题:“月背“挖土”怎么挖?嫦娥六号什么时候回家?”


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