从科学意义上讲,月球由于自转周期和公转周期相同,加之被地球潮汐锁定,永远只有一面朝向地球。那么,月球的背面究竟藏着哪些不为人知的秘密?数十年来,虽然有多个国家的探测器拍摄到月背的“芳容”,但真正实现航天器月背软着陆的目前只有中国。2019年年初,中国的嫦娥四号实现人类航天器首次在月背巡视探测;2020年年底,嫦娥五号实现月球正面无人采样返回;2024年5月3日, 嫦娥六号向月球进发——开启了人类航天器首次月背采样返回的征程。
人们对月背特别好奇,想了解不知道的东西。嫦娥四号去了以后,其传回的种种科学数据显示,月球背面确实存在很多不同于月球正面的科学现象,特别需要获取样品,供科研人员进一步研究。
嫦娥六号任务的预选着陆和采样区是月球背面南极- 艾特肯盆地。这个被公认为月球上最大、最古老、最深的盆地,直径约2500公里,堪比昆仑山脉的长度,深度约13公里,比马里亚纳海沟更深。6月2 日,嫦娥六号成功着陆于南极- 艾特肯盆地东北部的阿波罗撞击坑边缘。如果把月球一剖为二,以月核为圆心,月球背面南半球嫦娥六号的落点与月球正面北半球嫦娥五号的落点将大致呈现出中心对称关系。
待月背样品被带回地球,科研人员将之与嫦娥五号采集的样品进行比照研究,将有助于进一步分析月壤的结构、物理特性、物质组成等,并深化对月球成因和演化历史的认识。
然而,去月背“挖土”,岂是容易的事?迄今为止,人类共对月球进行了10次采样返回,这10次采样均位于月球的正面。
想要飞到月背,嫦娥六号首先要进入近地点200公里、远地点约38 万公里的地月转移轨道。与嫦娥五号相比,嫦娥六号重了100公斤,必须挑选一位经验丰富、能力最强的“护卫”。长征五号运载火箭“老将出马”,进行了多项设计优化和工艺改进,成功实现“完美瘦身”,满足了“乘客”的出行要求。
而作为地球唯一的天然卫星,月球既幸运也不幸地被地球潮汐锁定了,导致它的自转速度和公转速度逐步地趋同,最终的结果就是月球只能“直面”地球。而月背,落在了咱们的视野盲区。到月球背面去“挖宝”,可以说是前所未有,也大大增加了月球“挖土”的难度。
除了是视野盲区,月背也是无线电盲区,当然也就是通信盲区。任何飞到月背、落到月背的探测器, 都无法直接跟地球建立联系。地球上的无人区就够可怕的了,何况它还是在月球上。由于月球庞大的身躯会挡住嫦娥六号与地面指挥的通信信号,这就要依靠在轨“等候多时”的鹊桥二号中继星当起“顺风耳”,架起“沟通的桥梁”。今年3月,鹊桥二号率先嫦娥六号一步,提前到达了月背上空,用升级了的装备来保障嫦娥六号在月背的一切行动。
但即使有中继星加持,当中继星飞行至月球正面时,嫦娥六号着陆器与上升器组合体还是会有几个小时处于“失联”状态。为此,研制团队通过提高探测器的自主控制能力,进行了智能采样设计,省去了几百条上行指令,大大提高月面工作效率。
回望人类探月历程,月球之上已经留下许多人类足迹,而随着6月4日完成世界首次月背采样,嫦娥六号再次创造人类探月的新高度。
(资料来源:“新京报”“中国航天报”等微信公众号,宫可可图)
