从发射升空,到返回落地,历时53天,嫦娥六号携带着从月球背面“挖”来的“土特产”终于回家了。据新华社消息,嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域,工作正常,标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功,实现世界首次月球背面采样返回。能“自拍”、会“挖土”的嫦娥六号又通过社交媒体跟大家报告自己的动态了。空间技术专家、航天高级工程师、新航天星空实验室创始人张传军告诉记者,这次“物流信息”更新看似轻松,其实背后有很多科技难点。
嫦娥六号(资料图)
关于月球的形成和演化,目前有两个假说:大碰撞假说和月球岩浆洋假说。目前主流理论认为,月球的形成是因为在太阳系形成早期,在地球轨道附近有一颗和火星差不多大的行星“忒伊亚”,忒伊亚一头撞上了地球,撞击产生的抛射物质围绕在地球轨道附近,在引力的作用下, 逐渐形成月球。月球形成之后是怎么演化的呢?目前主流认为是月球岩浆洋假说,科学家们认为大约45亿年前,也就是月球形成之初,月球整个都被熔融了,表面被深达数百公里的岩浆海洋覆盖。
在嫦娥六号取回的月背样品中,中国科学院地质与地球物理研究所申请到了其中的16克,组织上百人科研队伍开展多领域的分析研究。记者在离子探针实验室看到,科研人员正与时间“赛跑”,紧张有序地对月壤进行检测分析。中国科学院地质与地球物理研究所研究员 李秋立:嫦娥六号样品从月球的背面采回,是全世界独一份,全世界都想知道它的信息。这是国家航天人经过长期奋斗拿回来的样品,交到你手上,你就得往前冲,尽快地把它做出来,带来对月球演化独一份的新的知识。
嫦娥六号(资料图)
中国科学院专家利用嫦娥六号采回的月球背面样品做出的又一项创新成果刊登在国际学术期刊《自然》杂志。研究团队通过分析样品中记录的约28亿年前的磁场信息,发现月球磁场强度可能在该时期发生了反弹,与先前认为的月球磁场在约31亿年前急剧下降且一直处于低能量状态不同。这不仅是人类得到的首个月背古磁场信息,还为我们认识月球磁场演化过程提供了关键锚点,进而为“月球磁场发电机”时空演化和驱动机制提供了关键约束。
嫦娥六号完成月背采样后,轨返组合体经过环月飞行等待,将在合适的时机进入月地转移轨道,经过月地转移,最终由返回器将样品带回地球。嫦娥六号再入返回地球时,速度将接近第二宇宙速度,在这么高速的情况下,嫦娥六号将如何实现安全返回地球.我们熟悉的神舟飞船等近地轨道航天器再入返回大气层时速度通常为接近每秒约7.9公里的第一宇宙速度,而嫦娥六号在地球的强大引力下一路加速速度接近每秒约11.2公里的第二宇宙速度这相当于超过30倍音速.
在嫦娥五号基础上,嫦娥六号拥有除了返回速度之外更值得关注的“闪光点”。网传文章中称“展现强大实力”的嫦娥六号返回时速度和半弹道跳跃式再入返回方式其实并非首次实现,我国在2020年嫦娥五号返回时就已经达成。相较之下,嫦娥六号有更加值得关注的技术突破:突破了月球逆行轨道设计与控制技术、月背智能采样技术、月背起飞上升技术,实现了世界首次月球背面自动采样返回,再次创造了中国航天的世界纪录。
嫦娥六号(资料图)
想象一下,如果以这样的速度从北京出发,不到两个小时就能抵达纽约,是不是非常惊人?
嫦娥六号是怎样达到这样高的速度的呢?这就不得不提其采用的“高速半弹道跳跃式再入返回技术方案”了。这项技术通俗地说就是“太空打水漂”,利用特定的再入角度和速度,使航天器能在大气层中“跳跃”,从而大大延长航程,减少对防热材料的压力。这种技术的成功应用,不仅标志着我国在航天器再入技术方面已站在世界前列,也为未来的地外天体返回任务奠定了坚实的基础。