嫦娥六号已携带月背土壤成功返回,完成一项历史创举

夜雪远方 2024-06-27 15:04:54

6月25日,历时53天,嫦娥六号携带月球背面的土壤成功返回内蒙古四子王旗着陆场。

对这次航行进行简单回顾。

嫦娥六号这次着陆点位于月球的背面,受到月球的遮挡,无法直接与地球之间通信,因此需要中继卫星来转发。

鉴于嫦娥四号的中继星设计寿命即将到期,所以在嫦娥六号任务之前,中国再发射了一颗鹊桥二号中继通讯卫星,作为探月公共中继星平台,为嫦娥六号、七号、八号提供服务。

嫦娥六号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器组成。

2024年5月3日,嫦娥六号探测器发射升空,先后经历了地月转移、近月制动、环月飞行、着陆下降等过程。

5月30日,着陆器与上升器组合体和轨道器与返回器组合体实现在轨分离。

6月2日6时9分,嫦娥六号着陆器和上升器组合体开始实施动力下降,7500牛变推力主发动机开机。期间,组合体进行快速姿态调整,逐渐接近月表。

此后通过视觉自主避障系统进行障碍自动检测,利用可见光相机根据月面明暗选择大致安全点,在安全点上方100米处悬停,利用激光三维扫描进行精确拍照以检测月面障碍,最终选定着陆点,开始缓速垂直下降,即将到达月面时发动机关闭,利用缓冲系统保障组合体以自由落体方式到达月面。

6月2日6时23分,嫦娥六号着陆器和上升器组合体在鹊桥二号中继星支持下,成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区。

着陆器与上升器组合体成功着陆后,着陆器通过鹊桥二号中继星,在地面控制下,进行太阳翼和定向天线展开等状态检查与设置工作。

嫦娥六号正式开始持续2天的月背采样工作,智能采样是嫦娥六号任务的核心关键环节之一,探测器经受住了月背高温考验,通过钻具钻取和机械臂表取两种方式分别采集月壤样品和月表岩石,实现了多点、多样化自动采样。

6月2日至3日,嫦娥六号顺利完成在月球背面南极-艾特肯盆地的智能快速采样,并按预定形式将珍贵的月球背面样品封装存放在上升器携带的贮存装置中。

嫦娥六号着陆器配置的降落相机、全景相机、月壤结构探测仪、月球矿物光谱分析仪等多种有效载荷正常开机,按计划开展了科学探测,在月表形貌及矿物组分探测与研究、月球浅层结构探测等科学探测任务中发挥重要作用。

探测器钻取采样前,月壤结构探测仪对采样区地下月壤结构进行了分析判断,为采样提供了数据参考。

6月3日,嫦娥六号携带的“移动相机”,自主移动并成功拍摄、回传着陆器和上升器合影。

6月4日7时38分,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞,3000N发动机工作约6分钟后,成功将上升器送入预定环月轨道。

“嫦娥六号”月球背面采样返回任务共分为11个阶段,先后为发射入轨段、地月转移段、近月制动段、环月飞行段、着陆下降段、月面工作段、月面上升段、交会对接与样品转移段、环月等待段、月地转移段和再入回收段。

环月等待段是任务第9个阶段,持续约14天时间。期间,进行了上升器分离、环月轨道抬升等操作,接下去轨返组合体还将在近月点启动4台150牛发动机实施2次月地转移入射机动,加速至月球逃逸速度(2.38千米/秒),于6月20日转入月地转移轨道。

月地转移段将历时近5天时间,期间将视情况进行1至3次轨道修正。由于地球引力的作用,月地转移过程中“嫦娥六号”轨返组合体将持续加速,抵达地球附近时速度将被提升至接近第二宇宙速度(第二宇宙速度为11.2千米/秒)。

当轨返组合体飞行至地球表面上空约5000千米高度时,任务转入最后一个阶段——再入返回段。此时,返回器与轨道器解锁分离,进入高速再入返回跟踪测量链跟踪范围,轨道器则将进行规避机动。

在距地表120千米高度时,返回器将以接近第二宇宙速度半弹道跳跃式再入大气层,在最终再入大气层之前,返回器将被减速至接近第一宇宙速度(第一宇宙速度为7.9千米/秒)。

此后,返回器将大底朝下,调整配平攻角,依靠气动阻力进行减速,之后再依靠降落伞减速,降落于内蒙古四子王旗着陆场,最终完成人类首次月背采样返回任务,整个任务持续约53天。

6月25日,嫦娥六号返回器成功返回内蒙古四子王旗着陆场,圆满完成任务。

嫦娥六号圆满完成世界首次月球背面采样并返回轨道,是中国外空探索的历史性一步,也是人类和平利用外空的历史性一步,这是中华儿女共同的荣耀。

我们的征途是星辰大海,我们的前方是宇宙苍穹,人类才刚刚起步。

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夜雪远方

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