2024年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。上升器先後經歷垂直上升、姿態調整和軌道射入三個階段,成功進入預定環月飛行軌道。人類首次月背採樣任務順利完成,嫦娥六號踏上攜帶樣品返回地球的旅程。
月球的一面始終朝向地球而另一面始終背向地球,因此在太空時代來臨之前,月球背面對人類來說是一個神秘的世界。1959年10月7日,蘇聯月球3號探測器首次拍攝到月球背面圖像,人類得以一睹月球背面的真容。此後,蘇聯和美國的繞月探測器逐漸揭開了月球背面神秘的面紗。但由於身處月球背面一側的探測器無法直接接收來自地球的信號,因此在近60年的時間裏,人類都無法讓探測器在月球背面著陸。這種狀況直到嫦娥四號的出現才被徹底改變。
2019年1月3日,嫦娥四號成功在月球背面著陸,成為人類歷史上首個在月球背面著陸的探測器。2020年12月17日,嫦娥五號返回器攜帶月球樣品在內蒙古四子王旗預定區域成功著陸,中國首次月球採樣返回任務圓滿完成。
嫦娥六號的使命
有了這兩次任務的成功經驗,中國航太人把目光投向了更大的目標——月球背面採樣返回,這個重任也就落到了嫦娥六號的身上。
2024年5月3日,嫦娥六號發射升空,順利進入地月轉移軌道,發射任務取得圓滿成功,開啟預計為期53天的旅程。5月8日,嫦娥六號成功實施近月制動,順利進入環月軌道。5月30日,著陸器與上升器組合體和軌道器與返回器組合體實現在軌分離。
6月2日6時23分,嫦娥六號著陸器與上升器組合體在鵲橋二號中繼星的支持下,成功著陸在月球背面南極—艾特肯盆地預選著陸區。嫦娥六號著陸器攜帶了降落相機、全景相機、月壤結構探測儀和月球礦物光譜分析儀等多種儀器。在著陸過程中和著陸後,這些儀器按計畫正常工作,執行月表形貌及礦物組分探測與研究、月球淺層結構探測等科學探測任務。
嫦娥六號在月球的駐留時間只有2天左右。6月2日至3日,嫦娥六號在著陸區順利完成智能快速採樣,並將月球背面樣品封裝存放在上升器攜帶的貯存裝置中。在採樣過程中,嫦娥六號通過鑽具鑽取和機械臂表取兩種方式分別採集了樣品。在完成表面取樣後,嫦娥六號著陸器攜帶的五星紅旗在月球背面成功展開,這是中國首次在月球背面獨立動態展示國旗。6月3日,嫦娥六號攜帶的移動相機還成功拍攝並回傳著陸器和上升器的合影。
上升器從月面起飛並進入環月飛行軌道後,將同已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先將環月飛行,在返回時機合適時進行月地轉移。在地球附近返回器將攜帶月球樣品再入大氣層,預計降落在內蒙古四子王旗著陸場。
6月4日,國家航天局還發佈了嫦娥六號著陸器著陸月球背面拍攝的系列影像圖,包括落月過程中降落相機拍攝的著陸區域附近影像、全景相機拍攝的著陸點影像。影像數據也是由鵲橋二號中繼星傳回。
持續推進探月工程
2004年,探月一期工程立項,中國探月工程(「嫦娥工程」)正式啟動,中國人真正開始了對月球的探索。中國的月球探測分為三個階段,分別是無人月球探測、載人登月和建立月球基地,其中第一個階段又分為繞月探測、落月探測和採樣返回,就是通常說的「繞、落、回」三步走。
20年來,嫦娥工程取得了令人矚目的成就,隨著嫦娥五號採樣返回,第一階段的三步走已經完美收官。根據國家航天局發佈的消息,第二階段和第三階段正在穩步推進:2030年前中國太空人將登陸月球,2035年中國將在月球南極建成國際月球科研站基本型。
在嫦娥五號任務圓滿成功後,作為嫦娥五號備份的嫦娥六號就有了新的使命,也就是這次的月球背面採樣返回。嫦娥六號將和嫦娥七號、嫦娥八號共同組成中國探月工程四期:嫦娥六號執行月背採樣返回任務;嫦娥七號將於2026年前後發射,開展月球南極環境與資源勘察;嫦娥八號將於2028年前後發射,開展月球資源原位利用試驗。
國家航天局在2021年發佈了《國際月球科研站合作夥伴指南》,指南指出:國際月球科研站以「和平利用、平等互利、共同發展」為宗旨,通過多國合作,在月球表面和月球軌道共同建設長期自主運行、短期有人參與,可擴展、可維護的綜合性科學實驗設施。嫦娥六號、嫦娥七號和嫦娥八號都是國際月球科研站基本型建設階段的重要任務。
更多的國際合作
在嫦娥六號成功著陸月球背面後,歐洲空間局(ESA)局長約瑟夫·阿施巴赫(Josef Aschbacher)在社交媒體X上向嫦娥六號的成功表達了祝賀,同時也為歐洲空間局能夠參與其中感到自豪。在嫦娥六號任務中,歐洲空間局貢獻了月表負離子分析儀,地面測控站也提供了任務支持。
除歐洲空間局的儀器外,嫦娥六號還搭載了法國的氡氣探測儀、義大利的鐳射角反射器以及巴基斯坦的立方星。這些儀器在嫦娥六號任務中都各自完成了預期目標。氡氣探測儀在地月轉移、環月階段和月面工作段都開機工作,月表負離子分析儀在月面工作段進行了開機工作,安裝在著陸器頂部的鐳射角反射器在月球背面可作為測量距離的位置控制點。而在5月8日,巴基斯坦立方星已經與嫦娥六號軌道器分離,隨後成功拍攝影像,順利實現了「成功分離、獲得遙測」的既定目標。
隨著嫦娥工程的不斷推進,中國探月工程逐漸受到國際航太界的關注和認可,有越來越多的國家和中國攜手探月。嫦娥六號搭載國際載荷體現了中國探月工程所秉持的「平等互利、和平利用、合作共贏」原則,而此前的嫦娥四號、嫦娥五號以及此後的嫦娥七號、嫦娥八號,也都是國際合作的範例。
嫦娥四號攜帶了4臺國際載荷,分別是荷蘭的低射頻電探測儀、德國的月表中子與輻射劑量探測儀、瑞典的中性原子探測儀和沙特的月球小型光學成像探測儀。嫦娥五號帶回1731克月球樣品,除供國內科研人員研究外,已面向國際開放月球科研樣品申請。
在2024年4月24日中國航天日主場活動中,國家航天局宣佈嫦娥七號任務將搭載埃及、巴林、義大利、俄羅斯、瑞士、泰國、國際月球天文臺協會等7個國家、國際組織的6臺載荷共同奔赴月球。2023年10月,第74屆國際宇航大會在阿塞拜疆巴庫舉行,國家航天局在大會上發佈了嫦娥八號任務國際合作機遇公告。國家航天局將在2024年9月完成最終遴選,確認合作專案。
1967年生效的《外層空間條約》規定了太空探索應該遵守的基本原則,包括利益共用、自由探索等。中國探月的原則與《外層空間條約》規定的原則高度契合,因此,未來的國際月球科研站,將成為一個在月球上的國際合作新舞臺。
(鞠強/文)
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