来自月球背面的“土特产”为何珍贵?(2)
“这次任务比嫦娥四号降落月背、嫦娥五号月表采样都更具挑战性。”杨宇光认为,嫦娥六号面临的一大困难在于,“在月背降落、采样和起飞均需要通过中继卫星进行测控,整个过程无法通过地面站直接监控。”
“嫦娥六号原来是嫦娥五号的备份,执行月背任务是对备份提出的新挑战。”在胡浩看来,挑战来自质量和可靠性、技术状态变化以及计划安排等多个方面。
怎么办?在嫦娥六号执行任务之前,科研人员对上天产品和地面产品的质量和可靠性进行深入分析,使整个系统更健全、更健康、更可靠;为在月球背面着陆采样,做出了很多与之相适应的改变;在一年多的时间内,从头开始研制鹊桥二号中继星,开展大量试验和验证工作……
“事实证明,我们成功应对各项挑战,圆满完成了任务。”胡浩说。
困难不断被克服,关键核心技术更有新突破。
“亮点非常多!”杨宇光介绍,嫦娥六号任务实现了三大关键技术突破。
——突破月球逆行轨道设计与控制技术。嫦娥六号与嫦娥五号的基本状态一致,不同在于,嫦娥六号是在月球背面着陆,着陆位置由北半球变为南半球。若沿用嫦娥五号的环月顺行轨道方案,就意味着很多设备的朝向是反的。嫦娥六号采用的逆行环月轨道方案,虽给轨道设计带来一定难度,但避免了硬件设备的大幅调整,做到了整个系统的最优。这是一个设计很精巧,能有效降低成本的措施。
——突破月背智能采样技术。嫦娥六号月背采样只能靠鹊桥二号中继星支持,一旦出现问题,任务就难以进行,“尤其是表取,由于机械臂路径不是唯一的,在无人干预的情况下,要自主完成任务,难度很大。”研制人员为嫦娥六号采样封装分系统进行了多项升级,设计了适应月球背面采样的控制算法和采样策略,进一步提高了采样的智能化、自动化程度,增强了采样效率和能力。
——突破月背起飞上升技术。嫦娥六号从月背起飞,要在鹊桥二号中继星的辅助下进行智能自主控制。嫦娥六号采样返回采用了月球轨道交会对接的方式,这就要求上升器进入和轨返组合体相同的轨道面,然后通过调整实现近距离交会对接。上升器在绕月轨道上的飞行速度约为1700米每秒,如此高速意味着极小的轨道面偏差就会导致交会对接失败。
“嫦娥六号任务是中国航天史上迄今为止技术水平最高的月球探测任务,也是我国第四次成功在月面实施软着陆。这对未来更大规模、更深入的月球探测、深空探测活动,都会起到夯实基础的作用。”杨宇光说。
近观月壤一克,遥测星河万年
6月28日,探月工程嫦娥六号任务月球样品交接仪式在北京举行,国家航天局向中国科学院移交了嫦娥六号样品容器,交接了样品证书。这标志着嫦娥六号任务由工程实施阶段正式转入科学研究新阶段。
月球样品,颗粒皆珍贵,要如何管理?
其实,这有章可循。2021年,国家航天局发布《月球样品管理办法》,规范月球样品的保存、管理和使用,以发挥其科研价值与社会效益。原则上,月球样品分为永久存储、备份永久存储、研究和公益四种基础用途。
月球样品实验室,便是“第一站”。无论是嫦娥五号月球样品,还是嫦娥六号月球样品,都要在这里解封、存储和分发。
月球样品实验室由外及里,共分为三个房间。第一间用来解封样品,第二间存储了嫦娥五号月球样品,而第三间便是为嫦娥六号月球样品所准备的。