今天想和大家分享两位特殊的“宇宙快递员”——嫦娥五号和嫦娥六号的故事。
这两位“快递员”肩负着从月球“取件”的重任,它们一次次突破技术难关,把珍贵的月球样品带回地球,书写了中国探月工程的精彩篇章。
嫦娥五号:把月球“土特产”带回家的首功之臣
嫦娥五号的任务目标特别明确,就是要完成探月工程“绕、落、回”三步走的最后一步——“回”,简单说就是从月球挖土回来。这个任务看似直接,背后却藏着无数复杂的技术环节。
2020年11月,嫦娥五号搭乘长征五号运载火箭,向月球飞奔而去。它可不是一个“单打独斗”的探测器,而是由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成的“团队”,每个部分都有自己的关键作用。
经过一路飞行,嫦娥五号顺利抵达月球,随后着陆器和上升器的组合体稳稳降落在月球正面的风暴洋北部区域,为后续的“挖土”工作打下了坚实基础。
着陆成功后,最核心的采样环节就开始了。嫦娥五号携带的采样装置此时大显身手,采用了钻取和表取两种方式采集月球样品。可能有人会问,这两种方式有啥区别?
钻取就像是用一根长长的吸管,深入到月球土壤之下,专门获取地下深层的样品,能帮助科学家了解月球内部的物质情况。
表取则是在月球表面直接抓取收集样品,覆盖范围更广。
整个采样过程效率极高,嫦娥五号在短短48小时内就挖到了1731克月壤,并且完成了妥善封装,这在人类月球采样历史上都是相当出色的成绩。
采样完成后,难题又来了——怎么把样品带回地球?首先,上升器带着珍贵的样品从月球表面起飞,这是中国航天器首次在月球上实现起飞。
接着,它要在距离地球38万千米外的月球轨道上与轨道器完成精准对接,这个过程堪称“太空版穿针引线”,对精度的要求极高,差之毫厘就可能失败。
对接成功后,样品被小心翼翼地转移到返回器里,再由轨道器像“护送员”一样,把返回器送到地球上空。
太空“打水漂”:嫦娥五号的硬核归途
返回器带着月球样品返回地球时,又面临着一个巨大挑战——进入大气层的高温和高速。当返回器以近第二宇宙速度冲入地球大气层时,它与大气产生的高速摩擦会让表面温度飙升到3000摄氏度,这相当于岩浆的温度,稍有不慎就会被烧毁。
为了让返回器安全回家,科学家们想出了一个巧妙的办法——“打水漂”技术。具体来说,返回器先以高速冲向大气层,在合适的高度借助大气层的阻力像“打水漂”一样被弹起,这样既能消耗一部分速度,又能降低表面温度。
弹起后,返回器再次进入大气层,此时速度已经大幅降低,温度也随之下降,最后在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。正是这项硬核技术,让嫦娥五号的“快递”成功送达,圆满完成了月球采样返回任务。
这些从月球带回的“土特产”意义重大,为我国深入研究月球的物质成分、地质演化等提供了独一无二的一手资料,让我们对这位地球的“邻居”有了更深入、更直观的认识。
嫦娥六号:勇闯月背的“逆行者”
在嫦娥五号之后,它的“孪生兄弟”嫦娥六号接过了探月的接力棒。嫦娥六号是作为嫦娥五号的备份一同研制的,它们的系统构成基本相同,但这次的任务地点却换成了更具挑战性的月球背面。
在嫦娥六号之前,人类共进行过10次月球采样返回,但全部都集中在月球正面,月球背面这个地球上永远无法直接望见的“秘境”,一直是人类探月的空白区域。
月球背面为什么重要?因为它比正面更古老,保留了更多太阳系早期的地质信息,具有极高的科研价值。
不过,探测月球背面的难度也更大,最主要的问题就是无法直接得到地面测控的支持——月球会挡住地球和探测器之间的信号。
为了解决这个问题,科学家们把嫦娥六号设计得更加智能和自主,同时借助鹊桥二号中继星的“中继”作用,实现了地面与嫦娥六号的通信。
2024年6月,嫦娥六号着陆器与上升器组合体在鹊桥二号的支持下,成功着陆在月球背面南极艾特肯盆地,并开启自主采样。
当钻头深入地下、机械臂抓取表面土壤时,月面上清晰地留下了一个“中”字,这幅画面让每个中国人都深感骄傲和自豪。
更让人激动的是,嫦娥六号在月背展开了一面五星红旗,这面红旗由玄武岩纤维制成,虽然重量只有11.3克,却能抵抗月球上300摄氏度的巨大温差和强辐射,展现了中国材料技术的强大。
这次嫦娥六号共从月背带回了1935.3克样品,创造了人类首次月背采样返回的奇迹。值得一提的是,嫦娥六号奔月还首次采用了逆行轨道,它的飞行方向与月球自转方向相反。同学们知道这是为什么吗?请把你的答案写在评论区。
从嫦娥五号的月球正面采样,到嫦娥六号的月背探秘,这两位“宇宙快递员”用一次次成功的任务,让中国探月工程不断迈上新台阶。
它们不仅带回了珍贵的月球样品,更带回了中国人探索未知、勇于突破的精神,未来我们还会在太空探索的道路上走得更远、更稳。