「嫦六」月背採壤完成創舉

  自主封裝原態轉運 計劃本月底返抵地球

  中國嫦娥六號刷新人類探月歷史,順利完成世界首次月球背面採樣!6月4日7時38分,嫦娥六號上升器攜帶月球樣品自月球背面起飛,3000N發動機工作約6分鐘後,成功將上升器送入預定環月軌道。

  自6月2日6時23分成功落月後,嫦娥六號用約49小時迅速完成了「挖土」、「做科研」、「升旗」、「起飛」等一系列工作,攜帶從月球背面南極-艾特肯盆地採集封存的月球「土特產」即將返回地球。

  兩種方式豐富採集種類

  智能採樣是嫦娥六號任務的核心關鍵環節之一,這也是人類首次進行的月背採樣。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「鏟土」「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裏進行多次採樣,主要採樣目標是月球表面的風化層樣品。

  「月背採樣是先鑽取後表取。」金晟毅表示,兩種「挖土」方式實現的技術途徑、採集的月球樣品種類不一樣,科學價值也不盡相同。 專家表示,月背採樣是嫦娥六號與此前嫦娥五號任務最大的不同,也是困難所在。由於月球背面不能直接和地球通訊,雖有鵲橋二號中繼星來傳遞訊息,但中繼星並不能隨時在線,這就要求嫦娥六號的採樣時間相應被壓縮。嫦娥五號的表取採樣共享時約16個小時,而嫦娥六號表取採樣的時間只有約14個小時。為此,科研人員對嫦娥六號的採樣策略進行優化,將一些採樣步驟序列化合併,這意味着地面不需一步步告訴嫦娥六號怎麼做,而是可以通過一個指令執行多步操作,讓月背「挖土」效率大大提升。

  月球樣品密封封裝子系統由中國航天科技集團五院510所研製,是嫦娥六號此次任務的核心產品之一。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,維持樣品原態將月壤帶回地球。為保證取得的樣品在提芯的過程中不發生掉落,研製團隊經過多方案的篩選驗證,設計採用了特定封口方案。封口器採用扭轉密閉式結構,並進行大應變材料設計,具有低力載、高可靠的特點,且長時間處於大變形承載狀態下不發生應力鬆弛現象,實現簡單可靠的封口。

  據介紹,嫦娥六號上升器後續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,並將月球樣品轉移到返回器中;軌道器和返回器組合體將環月飛行,等待合適的返回時機進行月地轉移,在地球附近返回器將攜帶月球樣品再入大氣層,本月底計劃降落在內蒙古四子王旗着陸場。