在中國航天科技集團(tuán)五院舉行的嫦娥六號(hào)返回器開艙儀式現(xiàn)場，科研人員取出月球樣品容器準(zhǔn)備稱重。
新華社記者 金立旺攝
近日，中國探月工程嫦娥六號(hào)任務(wù)圓滿成功，實(shí)現(xiàn)世界首次月球背面采樣返回，帶回月背樣品1935.3克。
從月球背面采集的土壤有何不同之處？樣品的分析和研究將如何開展？從中可以發(fā)現(xiàn)怎樣的月球奧秘？
助力月球“考古”
歷經(jīng)53天、11個(gè)飛行階段，嫦娥六號(hào)任務(wù)是中國航天史上迄今為止技術(shù)水平最高的月球探測(cè)任務(wù)。
國家航天局副局長卞志剛說，嫦娥六號(hào)實(shí)現(xiàn)了“三大技術(shù)突破”和“一項(xiàng)世界第一”——突破了月球逆行軌道設(shè)計(jì)與控制技術(shù)、月背智能采樣技術(shù)、月背起飛上升技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了世界首次月球背面自動(dòng)采樣返回。
經(jīng)測(cè)量，嫦娥六號(hào)任務(wù)采集月球樣品1935.3克。嫦娥六號(hào)任務(wù)總設(shè)計(jì)師胡浩說，嫦娥六號(hào)從月背采集到的月壤狀態(tài)和月球正面月壤相比，細(xì)膩、松散的狀態(tài)“似乎不太一樣”。
迄今為止，人類采集到的10余份月球樣品都是來自月球正面。嫦娥六號(hào)首次實(shí)現(xiàn)月球背面樣品采集，有望為研究月球的二分性、完整了解月球的歷史提供機(jī)會(huì)。
嫦娥六號(hào)采樣地點(diǎn)位于月背的南極-艾特肯盆地，這里受到早期撞擊事件的拋射，很可能可以挖掘到深部物質(zhì)，采集到月球深部甚至月幔的樣品。嫦娥六號(hào)任務(wù)副總設(shè)計(jì)師、中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員李春來分析，此處采集的樣品在礦物化學(xué)成分上可能與正面樣品有非常大的差別。
“這為科學(xué)家了解月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物質(zhì)成分提供了很好的機(jī)會(huì)。”李春來說，“研究這些樣品有助于揭示月球背面特有的地質(zhì)構(gòu)造和物質(zhì)成分的差異，更全面地理解月球的地質(zhì)演化歷史，實(shí)現(xiàn)科學(xué)研究的重大突破。”
開啟科研新階段
近日，嫦娥六號(hào)任務(wù)月球樣品正式交接給中國科學(xué)院國家天文臺(tái)，“入住”月球樣品實(shí)驗(yàn)室，地面應(yīng)用系統(tǒng)的科研人員將按計(jì)劃開展月球樣品的存儲(chǔ)和處理，啟動(dòng)科研工作。這標(biāo)志著嫦娥六號(hào)任務(wù)由工程實(shí)施階段正式轉(zhuǎn)入科學(xué)研究新階段。
中國科學(xué)院表示，將認(rèn)真做好月球樣品的存儲(chǔ)、制備和處理，繼續(xù)以月球樣品研究為契機(jī)，進(jìn)一步加強(qiáng)合作交流，夯實(shí)各類科研和學(xué)術(shù)交流平臺(tái)，廣泛匯聚科研力量，加快實(shí)現(xiàn)原始創(chuàng)新重大成果產(chǎn)出。
2020年12月17日，嫦娥五號(hào)從月球帶回1731克月壤樣品，這是人類首次獲得的月表年輕火山巖區(qū)樣品，也是中國科學(xué)家第一次擁有屬于自己的地外天體返回樣品。截至目前，國家航天局已向國內(nèi)131個(gè)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)放7批次共85.48克科研樣品，產(chǎn)出科技論文100多篇，在月球樣品的基礎(chǔ)物理特性、物質(zhì)組成、晚期火山活動(dòng)以及月表太空風(fēng)化和羥基水等方面，刷新了人類對(duì)月球科學(xué)的認(rèn)識(shí)。例如，通過測(cè)定月壤樣品形成年代，將月球火山活動(dòng)結(jié)束時(shí)間推遲約8億年，還發(fā)現(xiàn)了月球第六種新礦物“嫦娥石”等。
對(duì)嫦娥五號(hào)月壤的研究，推動(dòng)了中國行星科學(xué)的發(fā)展，培養(yǎng)了行星科學(xué)研究的人才隊(duì)伍，初步形成科學(xué)、技術(shù)、工程融合創(chuàng)新發(fā)展。“有了嫦娥五號(hào)月壤研究的積累，我們對(duì)嫦娥六號(hào)樣品研究充滿期待，也滿懷信心。”中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員賀懷宇說。
共享共用探測(cè)成果
嫦娥六號(hào)任務(wù)搭載了多臺(tái)國際載荷，包括歐空局月表負(fù)離子分析儀、法國氡氣探測(cè)儀、意大利激光角反射器、巴基斯坦立方星等，務(wù)實(shí)高效的國際合作受到國際社會(huì)廣泛關(guān)注和好評(píng)。
其中，嫦娥六號(hào)探測(cè)器實(shí)施近月制動(dòng)后，巴基斯坦立方星成功分離，拍攝并成功回傳了月球影像圖，中國國家航天局也向巴方交接了立方星數(shù)據(jù)。法國氡氣探測(cè)儀的探測(cè)任務(wù)成功完成，成為月球背面的“永久”居民。嫦娥六號(hào)任務(wù)期間，中法兩國的科學(xué)家、工程師與科技人員組成合作團(tuán)隊(duì)，在國家天文臺(tái)參與氡氣測(cè)量儀的運(yùn)行工作，這是中法在深空探測(cè)領(lǐng)域的首次合作。
針對(duì)嫦娥六號(hào)樣品及數(shù)據(jù)的國際合作，國家航天局國際合作司負(fù)責(zé)人劉云峰表示，國家航天局先后制定了月球樣品管理辦法和月球樣品及科學(xué)數(shù)據(jù)的國際合作實(shí)施細(xì)則，詳細(xì)公布了月球樣品研究的申請(qǐng)流程和開展月球樣品國際合作的具體信息。中方歡迎各國科研人士按照有關(guān)流程提出申請(qǐng)，共享惠益。
嫦娥六號(hào)任務(wù)之后，中國還將實(shí)施嫦娥七號(hào)、嫦娥八號(hào)任務(wù)。嫦娥七號(hào)的任務(wù)主要是對(duì)月球南極部分的資源進(jìn)行勘察，嫦娥八號(hào)則將對(duì)月球資源的原位利用開展技術(shù)驗(yàn)證。后續(xù)中國還將與國際同行共商共建，建設(shè)國際月球科研站，共享、共用月球探測(cè)成果。
據(jù)介紹，嫦娥七號(hào)任務(wù)已經(jīng)遴選了6臺(tái)國際載荷；嫦娥八號(hào)任務(wù)向國際社會(huì)提供約200公斤的載荷搭載空間，已收到30余份合作申請(qǐng)。在國際月球科研站項(xiàng)目中，國家航天局已經(jīng)與10多個(gè)國家、國際組織簽署了合作協(xié)議，將與合作伙伴一起就未來項(xiàng)目的任務(wù)、設(shè)計(jì)、聯(lián)合實(shí)施和科學(xué)數(shù)據(jù)共享等開展多種形式的合作。
卞志剛說，后續(xù)嫦娥七號(hào)、嫦娥八號(hào)，行星探測(cè)工程天問二號(hào)、天問三號(hào)等任務(wù)正在按計(jì)劃推進(jìn)。“我們期待與更多國際同行攜手，深入開展多種形式的航天國際交流合作。”