來(lái)源：中央紀(jì)委國(guó)家監(jiān)委網(wǎng)站發(fā)布時(shí)間：2024-06-26 08:36:43
嫦娥六號(hào)在人類(lèi)歷史上首次實(shí)現(xiàn)月球背面采樣返回
攬?jiān)職w來(lái)
6月25日14時(shí)7分，嫦娥六號(hào)返回器攜帶來(lái)自月背的月球樣品安全著陸在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域，探月工程嫦娥六號(hào)任務(wù)取得圓滿(mǎn)成功。 新華社記者 貝赫 攝
圖為6月25日在北京航天飛行控制中心屏幕上拍攝的嫦娥六號(hào)返回器即將著陸的動(dòng)畫(huà)模擬畫(huà)面。 新華社記者 金良快 攝
6月25日14時(shí)7分，嫦娥六號(hào)返回器攜帶來(lái)自月背的月球樣品安全著陸在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域。中共中央總書(shū)記、國(guó)家主席、中央軍委主席習(xí)近平發(fā)來(lái)賀電，代表黨中央、國(guó)務(wù)院和中央軍委，向探月工程嫦娥六號(hào)任務(wù)指揮部并參加任務(wù)的全體同志致以熱烈祝賀和誠(chéng)摯問(wèn)候。
嫦娥六號(hào)任務(wù)自發(fā)射后歷經(jīng)53天，11個(gè)飛行階段，突破了月球逆行軌道設(shè)計(jì)與控制、月背智能快速采樣和月背起飛上升等關(guān)鍵技術(shù)，首次獲取月背的月球樣品，并搭載4臺(tái)國(guó)際載荷，開(kāi)展了務(wù)實(shí)高效的國(guó)際合作。嫦娥六號(hào)在人類(lèi)歷史上首次實(shí)現(xiàn)月球背面采樣返回，是我國(guó)建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)取得的又一標(biāo)志性成果。
提前集結(jié)、觀云測(cè)雨、測(cè)控“指路”，為“嫦娥”回家一路護(hù)航
5月3日17時(shí)27分，嫦娥六號(hào)探測(cè)器由長(zhǎng)征五號(hào)遙八運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射，之后準(zhǔn)確進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿(mǎn)成功。往后的53天里，人們?yōu)槊恳粋€(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)而屏息凝神，也為傳回的每一條捷報(bào)而欣喜雀躍。
翩然一落扣人心弦。主動(dòng)減速、快速調(diào)整、迅速接近、精準(zhǔn)選點(diǎn)、穩(wěn)步著陸……6月2日6時(shí)23分，嫦娥六號(hào)著陸器和上升器組合體在鵲橋二號(hào)中繼星支持下，成功著陸在月球背面南極－艾特肯盆地預(yù)選著陸區(qū)。
月背“挖土”舉世矚目。6月2日至3日，嫦娥六號(hào)順利完成在月球背面南極－艾特肯盆地的智能快速采樣，并按預(yù)定形式將珍貴的月球背面樣品封裝存放在上升器攜帶的貯存裝置中。
月面起飛萬(wàn)無(wú)一失。6月4日，攜帶月球樣品的嫦娥六號(hào)上升器自月球背面起飛，隨后成功進(jìn)入預(yù)定環(huán)月軌道。嫦娥六號(hào)完成世界首次月球背面采樣和起飛。
旗開(kāi)月背載入史冊(cè)。表取采樣完成后，嫦娥六號(hào)著陸器攜帶的五星紅旗在月球背面成功展開(kāi)。這是中國(guó)首次在月球背面獨(dú)立動(dòng)態(tài)展示國(guó)旗。
“太空之吻”驚險(xiǎn)浪漫。6月6日，嫦娥六號(hào)上升器成功與軌道器和返回器組合體完成月球軌道的交會(huì)對(duì)接，隨后將月球樣品容器安全轉(zhuǎn)移至返回器中。這是我國(guó)航天器繼嫦娥五號(hào)之后，第二次實(shí)現(xiàn)月球軌道交會(huì)對(duì)接。
……
環(huán)環(huán)相扣、步步關(guān)鍵。再入回收階段是嫦娥六號(hào)任務(wù)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心航天搜救隊(duì)提前集結(jié)隊(duì)員裝備，開(kāi)展嫦娥六號(hào)探測(cè)器搜索回收的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。
“相較于嫦娥五號(hào)任務(wù)，我們的設(shè)備性能有了大幅提升，地面分隊(duì)綜合通信車(chē)、指揮調(diào)度車(chē)全面升級(jí)，空中分隊(duì)超短波電臺(tái)抗干擾能力和吊艙捕獲能力也更加突出，加上快速便攜站的開(kāi)通，讓現(xiàn)場(chǎng)圖像、話(huà)音的傳輸更加高效，助力我們完成好此次任務(wù)。”酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心航天搜救隊(duì)劉澤龍說(shuō)。
觀云測(cè)雨。內(nèi)蒙古四子王旗阿木古郎草原是嫦娥六號(hào)返回器的主著陸場(chǎng)，6月當(dāng)?shù)靥鞖馑蚕⑷f(wàn)變，氣候情況異常復(fù)雜。為了迎接嫦娥六號(hào)返回器著陸，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心氣象分隊(duì)提前一個(gè)月進(jìn)駐四子王旗著陸場(chǎng)，整理匯總了近十年700多萬(wàn)條氣象數(shù)據(jù)，并重點(diǎn)利用轉(zhuǎn)場(chǎng)雷達(dá)對(duì)可能出現(xiàn)的強(qiáng)對(duì)流天氣進(jìn)行氣候背景分析等，為任務(wù)提供氣象保障。
測(cè)控“指路”。嫦娥六號(hào)在返回地球途中，由西安衛(wèi)星測(cè)控中心佳木斯深空站、喀什深空站、青島測(cè)控站等站點(diǎn)組成的深空測(cè)控網(wǎng)持續(xù)接收、記錄探測(cè)器遙測(cè)及數(shù)傳數(shù)據(jù)、實(shí)施上行遙控、軌道測(cè)算以及干涉測(cè)量原始數(shù)據(jù)的采集記錄與傳輸?shù)龋瑸椤版隙稹被丶乙宦纷o(hù)航。
兩次進(jìn)入大氣層實(shí)施兩次氣動(dòng)減速，兩次綻放“紅白傘花”護(hù)佑返回器穩(wěn)穩(wěn)降落
在距南大西洋海平面高約5000公里處，嫦娥六號(hào)軌道器與返回器正常解鎖分離，軌道器按計(jì)劃完成軌道規(guī)避機(jī)動(dòng)。嫦娥六號(hào)返回器在距地面高度約120公里處，以接近第二宇宙速度（約為11．2千米／秒）高速在大西洋上空第一次進(jìn)入地球大氣層，實(shí)施初次氣動(dòng)減速。下降至預(yù)定高度后，返回器在印度洋上空向上跳出大氣層，到達(dá)最高點(diǎn)后開(kāi)始滑行下降。之后，返回器再次進(jìn)入大氣層，實(shí)施二次氣動(dòng)減速。
兩次進(jìn)入大氣層如同在太空中“打水漂”，標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)為“半彈道跳躍式返回”。返回器在第一次以近第二宇宙速度進(jìn)入大氣層后，要經(jīng)歷從一步步靠近地球再到一點(diǎn)點(diǎn)遠(yuǎn)離地球并沖出大氣層的過(guò)程，就像打了一個(gè)水漂。這樣的設(shè)計(jì)，就是要利用數(shù)千公里大氣層的阻力和與大氣摩擦產(chǎn)生的熱量快速消耗返回器的能量，以使其再次沖出大氣層時(shí)速度降到第一宇宙速度之下，不再具備環(huán)繞地球飛行的條件而第二次進(jìn)入大氣層。
“‘太空水漂’采用的核心技術(shù)是月球采樣返回任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)。”據(jù)研制人員介紹，此前嫦娥五號(hào)任務(wù)采用的也是同一項(xiàng)技術(shù)，嫦娥六號(hào)任務(wù)的成功再次驗(yàn)證了該項(xiàng)技術(shù)的強(qiáng)適應(yīng)性、高精準(zhǔn)度和高穩(wěn)定性。
若將嫦娥六號(hào)的地月之旅比作一場(chǎng)接力賽，那著陸回收便是沖刺一棒。“嫦娥六號(hào)回收分系統(tǒng)的工作，主要是通過(guò)展開(kāi)一系列氣動(dòng)減速裝置，讓返回器以安全的速度著陸，并使地面人員成功回收。”中國(guó)航天科技集團(tuán)劉大海說(shuō)。
再入大氣層后，嫦娥六號(hào)如何逐步降速、穩(wěn)穩(wěn)一落？在降至距地面約20公里高度時(shí)，返回器轉(zhuǎn)入開(kāi)傘姿態(tài)。約10公里高度時(shí)，返回器打開(kāi)降落傘，完成最后減速并保持姿態(tài)穩(wěn)定，隨后準(zhǔn)確在預(yù)定區(qū)域平穩(wěn)著陸。負(fù)責(zé)搜索回收任務(wù)的發(fā)射場(chǎng)與回收系統(tǒng)技術(shù)人員，根據(jù)北京中心通報(bào)的落點(diǎn)位置信息，規(guī)劃行動(dòng)路徑，開(kāi)展返回器搜索，及時(shí)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，確認(rèn)返回器狀態(tài)正常，有序開(kāi)展回收工作。
據(jù)了解，降落傘以?xún)杉?jí)減速的方式，綻放兩次“紅白傘花”，護(hù)佑返回器穩(wěn)穩(wěn)降落。其中，第一級(jí)降落傘是一朵只有2平米的“小花”，即減速傘，負(fù)責(zé)對(duì)返回器進(jìn)行初級(jí)減速，并在踩完“剎車(chē)”后分離拉出主傘。第二級(jí)降落傘是一朵約50平米的“大花”，即主傘，負(fù)責(zé)把返回器速度由300公里每小時(shí)降低到不超過(guò)50公里每小時(shí)，最終將月球“土特產(chǎn)”安全送達(dá)地面。
“嫦娥六號(hào)回收分系統(tǒng)繼承了一部分神舟飛船回收分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，但是嫦娥六號(hào)屬于深空探測(cè)器，對(duì)輕量化的要求高，重量、體積都比神舟飛船小，返回器質(zhì)量特性、外形也有變化，因此降落傘設(shè)計(jì)、開(kāi)傘方式等也有不同。我們通過(guò)柔性多級(jí)連接等方式，解決了在輕量化設(shè)計(jì)前提下開(kāi)傘過(guò)程的穩(wěn)定性等問(wèn)題。”劉大海說(shuō)。
返回器被灼燒后的烏黑外殼令人印象深刻。嫦娥六號(hào)返回器雖然個(gè)頭小，但是由于再入速度快，高溫?zé)撇豢杀苊狻楸ＷC嫦娥六號(hào)返回器既防熱又能抗燒蝕，研制人員充分借鑒了嫦娥五號(hào)返回任務(wù)的寶貴經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)不同部位耐燒灼和隔熱的具體需求與指標(biāo)，制備了一件量身定制的“貼心防熱衣”，為其安全順利返回地球家園提供保障。
返回器的金屬殼體是目前航天器研制體系中難度最高的一類(lèi)。據(jù)負(fù)責(zé)嫦娥六號(hào)返回器零組件的研制人員回憶，“從工藝設(shè)計(jì)、數(shù)控編程到數(shù)控加工，無(wú)一不感嘆其結(jié)構(gòu)之復(fù)雜、難度之高”。為此，研制人員從工藝仿真、工裝設(shè)計(jì)和工藝流程等全研制流程進(jìn)行了迭代細(xì)化和優(yōu)化，保證了艙體零件高精度研制和艙體焊前低應(yīng)力裝配，最終確保返回器的各項(xiàng)尺寸精度指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，圓滿(mǎn)完成返回任務(wù)。
月球是人類(lèi)開(kāi)展地外空間探索的理想基地，我國(guó)探月的腳步將邁得更遠(yuǎn)
按計(jì)劃，回收后的嫦娥六號(hào)返回器在完成必要的地面處理工作后，將空運(yùn)至北京開(kāi)艙，取出樣品容器及搭載物。國(guó)家航天局將擇機(jī)舉行交接儀式，正式向地面應(yīng)用系統(tǒng)移交月球樣品，后續(xù)開(kāi)展樣品儲(chǔ)存、分析和研究相關(guān)工作。
對(duì)探月工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，嫦娥六號(hào)回家意味著任務(wù)凱旋；而對(duì)地面應(yīng)用系統(tǒng)的科學(xué)家來(lái)說(shuō)，月球背面樣品的分析與研究工作即將開(kāi)始。此前，人類(lèi)月球樣品采集任務(wù)都集中在月球正面。嫦娥六號(hào)首次獲取月球背面樣品，再一次填補(bǔ)了月球樣品的空白，對(duì)豐富人類(lèi)月球起源和演化認(rèn)知、更好地了解地球具有重要的科學(xué)價(jià)值。
“目前在月球采集到的所有樣品對(duì)月表的覆蓋是不超過(guò)8％，如果想更深入研究月球演化，樣品覆蓋比例越高越好。”中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員賀懷宇說(shuō)，月球背面樣品巖石的類(lèi)型，將影響到科研人員對(duì)于月球演化模型的推測(cè)，有可能得到重大突破。
月背樣品令人期待，而嫦娥五號(hào)帶回的月壤樣品研究已有碩果。2020年12月17日，嫦娥五號(hào)從月球帶回1731克月壤樣品，這是人類(lèi)首次獲得的月表年輕火山巖區(qū)樣品，也是中國(guó)科學(xué)家第一次擁有屬于自己的地外天體返回樣品。3年多來(lái)，國(guó)家航天局已向國(guó)內(nèi)131個(gè)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)放7批次共85．48克科研樣品，第一批國(guó)際申請(qǐng)已完成專(zhuān)家評(píng)審。目前共產(chǎn)出105篇科技論文，尤其發(fā)現(xiàn)了月球第六種新礦物“嫦娥石”，通過(guò)樣品的地質(zhì)定年將月球火山活動(dòng)結(jié)束時(shí)間推遲了約8億年，創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)風(fēng)成因機(jī)制等科學(xué)成果。
2004年1月23日，中國(guó)探月工程正式立項(xiàng)，并被命名為“嫦娥工程”。跨越二十載，中國(guó)探月人弘揚(yáng)探月精神，勇攀科技高峰，取得了舉世矚目的重大成就，走出一條高質(zhì)量、高效益的月球探測(cè)之路。如今，探月工程“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略目標(biāo)已順利完成，探月工程四期持續(xù)推進(jìn)。展望未來(lái)，我國(guó)將陸續(xù)實(shí)施嫦娥七號(hào)、嫦娥八號(hào)任務(wù)，并構(gòu)建國(guó)際月球科研站基本型，開(kāi)展月球環(huán)境探測(cè)和資源利用試驗(yàn)驗(yàn)證；2030年前，我國(guó)還計(jì)劃實(shí)現(xiàn)載人登月。
攬?jiān)露鴼w，逐夢(mèng)而行。從“嫦娥”奔月到“玉兔”漫步，從繪制高清全月圖到月背攜寶歸來(lái)，每一次奔赴星河，都是對(duì)未知的勇敢挑戰(zhàn)；每一次探月歸來(lái)，都澎湃著國(guó)人仰觀宇宙的壯志豪情。月球是人類(lèi)開(kāi)展地外空間探索的理想基地，我國(guó)探月的腳步也將邁得更遠(yuǎn)。（中央紀(jì)委國(guó)家監(jiān)委網(wǎng)站 柴雅欣）