就在今天早上，嫦娥六號(hào)成功降落在月球背面的南極-艾特肯盆地內(nèi)的阿波羅環(huán)形山邊緣，在未來兩天的時(shí)間內(nèi)，嫦娥六號(hào)最重要的工作就是——在月球背面挖呀挖呀挖……當(dāng)然，更準(zhǔn)確的說法是，嫦娥六號(hào)除了在月球表面挖土之外，還會(huì)再用鉆頭鉆出一部分月球土壤，并盡可能保持它原本的分層結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于給表層月壤建立一張剖面圖。最終，嫦娥六號(hào)會(huì)像嫦娥五號(hào)一樣，向地球送回2千克左右的月壤。

挖完土，就回家

嫦娥五號(hào)在采集月球表面樣本時(shí)，也同時(shí)有挖取和鉆取的操作。嫦娥五號(hào)原本在月球上鉆孔采樣2米的深度，但在鉆取到1米深度時(shí)，阻力突然增大，再繼續(xù)鉆探，很有可能導(dǎo)致任務(wù)失敗。為保險(xiǎn)起見，科學(xué)家最終選擇只鉆取1米的深度。在接下來的嫦娥六號(hào)任務(wù)中，我們可以著重關(guān)注一下嫦娥六號(hào)會(huì)在月球上鉆多深。

除了挖土之外，嫦娥六號(hào)還要在月球表面進(jìn)行一些原位測量（in-situ measurement）——就是在現(xiàn)場測量的意思。嫦娥六號(hào)上搭載了法國的氡氣探測儀（DORN）會(huì)通過氡氣探測月球表面揮發(fā)物傳輸特征，還有歐洲空間局（ESA）的月表負(fù)離子探測儀（NILS，瑞典制造）會(huì)通過探測負(fù)離子，研究等離子體（可能是太陽風(fēng)或其他來源）在月球表面的反射。

早在2019年4月，國家航天局就向全球發(fā)布了《嫦娥六號(hào)任務(wù)國際載荷搭載合作機(jī)遇公告》。除了上面兩個(gè)儀器之外，嫦娥六號(hào)還搭載了意大利的激光角反射器，它可以讓激光按照原路返回，其他探測器可以通過激光精準(zhǔn)測量自身與嫦娥六號(hào)之間的距離，從而定位自身。在這之前的5月8日，嫦娥六號(hào)還在環(huán)月軌道上釋放了一顆巴基斯坦的立方衛(wèi)星。

按計(jì)劃取得月壤之后，嫦娥六號(hào)上升器部分會(huì)以著陸器為平臺(tái)起飛。嫦娥六號(hào)的任務(wù)流程復(fù)雜，整體的機(jī)械結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，不過因?yàn)殒隙鹆?hào)是嫦娥五號(hào)的備份星，兩者整體結(jié)構(gòu)也都比較相似。

嫦娥六號(hào)結(jié)構(gòu)示意圖

嫦娥六號(hào)會(huì)以一個(gè)整體抵達(dá)月球軌道，上升器、著陸器和返回器為一個(gè)整體，與軌道器脫離后著陸月球。按計(jì)劃取得月壤之后，嫦娥六號(hào)上升器部分會(huì)以著陸器為平臺(tái)起飛。而后，上升器會(huì)攜帶返回器離開月球，與月球軌道上的軌道器對接。接著上升器會(huì)將返回器轉(zhuǎn)移到軌道器內(nèi)部，并與軌道器脫離，降低整體質(zhì)量，減小返回難度。

在返回地球的途中，接著軌道器會(huì)和返回器同行。在軌道器-返回器組合體距離地球約5000千米時(shí)，軌道器會(huì)和返回器分離，返回器將以“打水漂”的方式返回地球，降落到內(nèi)蒙古四子王旗著陸場。嫦娥六號(hào)是5月3日發(fā)射起飛，按照任務(wù)流程53天的時(shí)間計(jì)算，返回器將會(huì)在6月25日返回地球。

月球背面的秘密

和嫦娥五號(hào)相比，嫦娥六號(hào)采樣的地點(diǎn)大不相同。嫦娥六號(hào)將會(huì)在月背南極-艾特肯盆地的阿波羅環(huán)形山邊緣采樣，它是太陽系中已知最大的盆地，形成于大約39億年前。簡單來說，科學(xué)家認(rèn)為，在劇烈撞擊過程中，月球深部的物質(zhì)可能被帶到表層。嫦娥六號(hào)可能會(huì)取到更古老的月球樣品，幫助我們了解月球的演化過程。選擇這里也能幫我們探究為何月球火山更早停止？以及月球的南北半球究竟有何不同？

紅色方框?yàn)殒隙鹆?hào)降落地點(diǎn)

不論月相如何變化，我們在地球上只能看到月球的一面。大多數(shù)月球著陸任務(wù)都會(huì)選擇在月球正面著陸，因?yàn)檫@樣我們可以在地球上直接和探測器通信。而嫦娥六號(hào)的著陸點(diǎn)位于月球背面，所以本次任務(wù)還需要一顆中繼衛(wèi)星——鵲橋二號(hào)——來轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)。

鵲橋二號(hào)于2024年3月20日發(fā)射，現(xiàn)在正在月球軌道上運(yùn)行。除了和嫦娥六號(hào)通信外，它自身也攜帶了一些科學(xué)儀器，比如極紫外相機(jī)、陣列中性原子成像儀、地月VLBI試驗(yàn)系統(tǒng)等儀器等。

月球是因?yàn)槌毕i定才會(huì)只有一面朝向地球的。月球并不是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，地球?qū)υ虑蚋鱾€(gè)地方的引力是有區(qū)別的，這種區(qū)別會(huì)導(dǎo)致月球內(nèi)部產(chǎn)生摩擦力，讓月球的公轉(zhuǎn)速度和自轉(zhuǎn)速度趨向一致，最終我們只能看到月球的一面。

月球正面，由美國月球勘測軌道飛行器繪制。

月球背面，由美國月球勘測軌道飛行器繪制。

會(huì)有隱藏“拓展任務(wù)”嗎？

嫦娥五號(hào)任務(wù)過程中，因?yàn)榛鸺雀?，嫦娥五?hào)軌道器有200千克燃料沒用完，科學(xué)家就決定讓它前往日地L1點(diǎn)附近展開長期探測。這是嫦娥五號(hào)計(jì)劃外、隱藏的拓展任務(wù)。

而星際探索專業(yè)媒體The Planetary Society就在嫦娥六號(hào)的公開圖片上發(fā)現(xiàn)了一些端倪：

嫦娥六號(hào)發(fā)射前整備照片

上圖是嫦娥六號(hào)發(fā)射前的照片，而紅圈中是一個(gè)著陸器上的小車。原本的計(jì)劃中，嫦娥六號(hào)并沒有公布這個(gè)小車的存在，我們也找不到關(guān)于這個(gè)小車的信息。任務(wù)團(tuán)隊(duì)說不定是想給我們一些驚喜？讓我們拭目以待吧。

來源：環(huán)球科學(xué)

作者：王昱

責(zé)編：邱訪蓉

一審：黃帝子

二審：姚瑤

三審：王明輝