嫦娥六号踏上“奔月之路”1
长征五号遥八运载火箭成功发射。火箭飞行约37分钟后,器箭分离,嫦娥六号探测器准确进入地月转移轨道,发射任务取得
圆满成功。嫦娥六号开启世界首次月球背面采样返回之旅,预选着陆和采样区为月球背面南极-艾特肯盆地。5月的文昌,正
处于干季向雨季的过渡季节,在等待发射的几天中,天空时常飘起细雨。一枚枚洁白的探空气球飞向空中,针对过渡季节的气
候特征,中国文昌航天发射场气象系统持续加强对场区和周边区域的雷电、强降水数据监测分析,密切关注浅层风场变化,为
“嫦娥奔月”提供气象保障。倒计时结束,尾焰升腾,嫦娥六号乘着长五火箭,飞向近地点高度200公里、远地点高度约3
8万公里的地月转移轨道。相较于嫦娥五号任务,嫦娥六号有了新的使命——月背采样返回。探测器准确入轨只是本次任务迈
出的第一步,要想如期准确抵达预定位置并完成取样返回,嫦娥六号还要经历重重关卡。从地月转移、近月制动到环月飞行、
下降着陆,再到携带珍贵的月壤样品重返地球,它先后要经历11个飞行阶段。“这次任务,是一场长达53天的接力赛,环
环相扣。”中国航天科技集团逯运通感慨。嫦娥五号月面采样返回的任务周期仅为23天,而嫦娥六号要赶更长的路,通过逆
行环月轨道,抵达月球背面的南极-艾特肯盆地。月背南极-艾特肯盆地是太阳系中已知最大的撞击坑之一,形成于大约39
亿年前。在剧烈的撞击过程中,月球深部的物质可能被带到表层,在这里,嫦娥六号可能会取到更古老的月球样品,帮助我们
更好地了解月球的演化过程等科学问题。“但月球环境具有不确定性,月背的地形则更加复杂。在探测器真正降落前,我们无
法清楚得知着陆区究竟有多少石块、多少撞击坑,卫星遥感影像无法获取这些小尺度的障碍,浅表层结构探测也要等探测器到
位后才能开展,月面以下的石块分布无法提前预知。”嫦娥六号任务副总设计师王琼介绍,嫦娥六号究竟能采集到多少月壤样
品、能否到达足够深的位置取样,目前仍无法断言。同时,由于月球总是以同一张“脸”对向地球,这意味着抵达月背后,嫦
娥六号无法与地面建立直接通信。先期发射入轨的鹊桥二号中继星将成为通信中转站,但中继星需要绕月飞行,在嫦娥六号在
月背工作的48小时中,会有数小时处于不可见的弧段。在地面,科技人员已经开展了数百次的模拟表取、钻取采样试验,这
些数据都通过人工智能技术注入了嫦娥六号的“大脑”,通过智能化的判读分析提升采样效率,也让探测器在月背拥有较高的
自主能力和可靠性。这次嫦娥六号的旅途并不孤单,巴基斯坦立方星、法国氡气探测仪、欧空局负离子分析仪、意大利激光角
反射器等4个国际载荷,将跟随它一同飞向月球。它们的供电、通信等需求,都由嫦娥六号加以满足,设计团队专门增加了一
套控制管理单元,为国际载荷创造良好的工作环境。嫦娥六号带回的月壤样品,后续将在地面开展科学研究。接下来的几年中
,嫦娥七号、八号探测器也将陆续发射,先后进行月球南极环境与资源勘察、月球资源原位利用试验。从奔月到回家,嫦娥六
号一共要走11步。从飞向38万公里外的月球,到成功取样返回地球,嫦娥六号任务共分为11个飞行阶段,包括发射入轨
段、地月转移段、近月制动段、环月飞行段、着陆下降段、月面工作段、月面上升段、交会对接与样品转移段、环月等待段、
月地转移段和再入回收段。嫦娥六号探测器发射升空并与长五火箭分离后,将沿地月转移轨道飞行,到达轨道高度约为200
公里的近月点附近,期间将经历1至3次中途修正。随后,探测器将先后实施3次近月制动,进入平均高度为200公里、周
期为两小时的环月圆轨道。在环月圆轨道,探测器着陆上升组合体与轨返组合体分离,轨返组合体继续环月飞行,着陆上升组
合体则通过实施两次降轨变轨,进入环月椭圆轨道,择机在月面预定区域软着陆。“到站”后,嫦娥六号着陆上升组合体将采
用钻取和表取两种采样方式,完成月壤的取样和封装,同时进行有效载荷、国际载荷的探测工作,月面工作时间约48小时。
带着月球的“土特产”,上升器在月面起飞,通过实施4次轨道机动,与轨返组合体会合,将月球样品从上升器转移至返回器
内。随后,轨返组合体择机分离上升器及对接舱段,并等待月地转移窗口,踏上回家之路。通过月地转移轨道,在飞行到达距
地球约5000公里高度时,返回器与轨道器分离。返回器以半弹道跳跃式再入地球大气层,着陆于内蒙古四子王旗预定着陆
区。