解碼嫦娥六號“奔月”之路

嫦娥六號各部分示意圖。（圖片來源：國家航太局官網）

近日，前往月球探索的中國嫦娥六號探測器成功實施近月制動，順利進入環月軌道飛行。

作為中國探月工程四期的“關鍵一環”，嫦娥六號將完成月背採樣返回等重要任務。自5月3日順利升空以來，嫦娥六號的探月之旅吸引全球關注。在50多天的旅程中，嫦娥六號要經歷哪些考驗？為什麼要到月球背面取土？哪些國家的載荷跟著嫦娥一起奔月？

經歷11個飛行過程

進入環月軌道飛行，只是嫦娥六號漫長飛行任務中的一環。

據專家介紹，嫦娥六號探測器需經歷發射入軌段、地月轉移段、近月制動段、環月飛行段、著陸下降段、月面工作段、月面上升段、交會對接與樣品轉移段、環月等待段、月地轉移段和再入回收段等11個飛行過程。每個階段環環相扣，好比接力賽，每一棒都必須成功。

與之前的嫦娥五號探月任務不同，嫦娥六號採用的是月球逆行軌道，其飛行方向與月球的自轉方向相反。專家介紹，採用逆行軌道能夠提升探測器與月球之間的相對速度，讓環繞器更好地穩定在環月軌道上，並避免改動探測器太陽翼、敏感器等器件的安裝位置。

嫦娥六號從發射到返回地面，整個過程需要53天，比嫦娥五號多花1個月時間。這些多出的時間，主要用於“等待”合適的落月時機。

嫦娥六號任務副總設計師王瓊説，由於嫦娥六號探測器將在月背著陸，降落前，其軌道面需調整到與著陸點共面的位置，這一過程需多等待20多天。在鵲橋二號中繼星的支援下，嫦娥六號將調整環月軌道高度和傾角，擇機實施軌道器返回器組合體與著陸器上升器組合體分離。隨後，著陸器上升器組合體將實施月球背面著陸，按計劃開展月球背面採樣以及返回任務。

高效開展月壤採集

嫦娥六號的預選著陸區為月球背面南極—艾特肯盆地。該盆地是整個太陽系中已知的最大撞擊坑之一，被認為是月球上最大、最古老和最深的盆地，是月殼演化3個獨立的地體之一，可能保存了月球上古老的岩石，具有重要的科研價值，有望助力人類進一步分析月壤的結構、物理特性、物質組成等，並深化對月球成因和演化歷史的研究。

月球背面不如月球正面那樣平坦，著陸區的選擇及精準著陸是任務的難題之一。為此，嫦娥六號在落月過程中將通過多種技術手段，調整到理想的著陸區域。

月背採樣的“挖土”過程同樣具有不確定性。王瓊説，對於著陸器下方的月球淺表層結構，必須等到嫦娥六號探測器抵達月球後，借助探測儀才能知道具體情況。

嫦娥六號著陸後，著陸上升組合體將採用鑽取和表取兩種採樣方式，完成月壤的取樣和封裝。同時，有效載荷、國際載荷開展就位探測。

所謂表取，是用類似於人手的“鏟子”採集月壤，鑽取則可深入月球內部鑽取月壤岩芯。雖然嫦娥六號會在月球上工作兩天，但由於身處月背，受限于中繼星覆蓋時長問題，嫦娥六號探測器的工作時間將縮短至36到40個小時，這對地面人員以及探測器的工作效率提出了更高要求。

在完成月面工作後，上升器將攜帶月球樣品在月面起飛，通過實施4次軌道機動，採用多圈多脈衝共面橢圓軌道交會策略，導引至高度為210公里的環月圓軌道上，與軌返組合體實施交會對接。

開放國際合作機會

嫦娥六號任務提供了開放的國際合作機會，務實的國際合作是本次任務的一大特色。

2019年4月，國家航太局對外發佈了《嫦娥六號任務國際載荷合作機遇公告》，通過對兩批次國際載荷搭載項目建議的徵集、遴選，最終嫦娥六號搭載了4個國際載荷，包括法國氡氣探測儀，對月表氡氣同位素開展原位測量；歐空局月表負離子分析儀，對月球表面負離子進行探測，研究電漿體和月面的交互作用；巴基斯坦立方星，開展在軌成像任務；義大利鐳射角反射鏡，作為在月球背面的定位絕對控制點，可以與其他月球探測任務開展聯合測距與定位研究。

5月8日16時14分，嫦娥六號任務搭載的國際載荷之一巴基斯坦立方星與軌道器在週期12小時環月大橢圓軌道的遠月點附近分離，隨後成功拍攝第一幅影像。巴基斯坦立方星項目實現“成功分離，獲得遙測”的既定目標，取得圓滿成功。巴基斯坦立方星是由巴基斯坦空間技術研究所和上海交通大學于2023年初啟動聯合研製，2024年按計劃完成與探測器的總裝、測試和發射場準備。巴基斯坦立方星項目成功驗證了納衛星月球軌道探測技術，探索了中巴月球與深空探測任務合作模式，為後續任務中雙方更深入的合作奠定了基礎。

當前，中國正在加快推進國際月球科研站大科學工程。前不久，國際月球科研站新增尼加拉瓜、亞太空間合作組織、阿拉伯天文學和空間科學聯盟3個合作國家、機構。嫦娥六號任務總設計師胡浩表示，中國探月工程向來重視國際合作，合作之門始終對國際社會敞開。

（記者 劉峣）