創(chuàng)造人類歷史！嫦娥六號(hào)去月背挖土，它會(huì)怎么挖？

即便到今天，仍然還是有人相信月球是空心的，既然它是空心的，那大概率它就是外星人設(shè)計(jì)建造的一個(gè)巨型結(jié)構(gòu)，專門用來監(jiān)控咱們地球啦。欸，好萊塢也是真會(huì)蹭熱度——如果你看過電影《月球隕落》就知道我在說什么了。

很荒謬對(duì)不對(duì)，但為什么就是有人相信呢？很簡(jiǎn)單，因?yàn)樵虑蛞廊簧衩兀绕涫窃虑虮趁?。這就是為什么近幾年來，各國(guó)的探月任務(wù)都把月背當(dāng)成了主要目標(biāo)。而我們的嫦娥六號(hào)任務(wù)則更是邁了一個(gè)大步，直接去月背采樣并返回。它們就是為了——讓我們能對(duì)月球再了解得多一點(diǎn)。

好，憑什么嫦娥六號(hào)可以去月背挖土？它會(huì)怎么挖土？它又可能給我們帶來哪些新認(rèn)識(shí)呢？下面咱們就來簡(jiǎn)單了解一下。

中國(guó)月面挖土不是第一次

其實(shí)到月球挖土咱們這已經(jīng)不是第一次了，2020年年底，嫦娥五號(hào)就已經(jīng)成功實(shí)施過一次幾乎一模一樣的任務(wù)，只不過那一次，它著陸的地方，還是在月球的正面。那是咱們中國(guó)的第一次月面挖土，但還不是世界的第一次。因?yàn)樗闵湘隙鹞逄?hào)，人類曾經(jīng)在這顆離我們最近的天然衛(wèi)星上挖過十次：

上個(gè)世紀(jì)NASA的阿波羅載人登月計(jì)劃有六次成功登月，每次登上去之后都不忘挖呀挖，于是共挖回了380公斤的月球樣本，算是數(shù)量之最；接著就是蘇聯(lián)的三次月球無人采樣任務(wù)——月球16號(hào)、月球20號(hào)以及月球24號(hào)，它們共帶回了326克月球樣本；最后，中國(guó)的嫦娥五號(hào)則從月球表面帶回了1731克的樣本。

所以從月球采樣并安全返回，似乎已經(jīng)不是一個(gè)太難的事情了，真正難的，是去月球背面采樣返回。為什么？

月背采樣返回的難處

因?yàn)樽鳛榈厍蛭ㄒ坏奶烊恍l(wèi)星，月球既幸運(yùn)也不幸的被地球潮汐鎖定了，導(dǎo)致它的自轉(zhuǎn)速度和公轉(zhuǎn)速度逐步的趨同，最終的結(jié)果就是月球只能“直面”地球，而對(duì)于月球背面我們則無法在地球上看到——月背，落在了咱們的視野盲區(qū)。

同樣的道理，除了是視野盲區(qū)，月背也是無線電盲區(qū)，當(dāng)然也就是通信盲區(qū)啦。因此，任何飛到月背、落到月背的探測(cè)器，都無法直接跟地球建立聯(lián)系。地球上的無人區(qū)就夠可怕的了，何況它還是在月球上。

那有什么辦法可以解決這一困擾呢？想想當(dāng)你照鏡子的時(shí)候想看看自己的背面能做什么操作？請(qǐng)個(gè)人幫你在身后再拿一面鏡子嘛，它起到了一個(gè)讓光線中轉(zhuǎn)的目的。所以同樣，想要跟位于月球背面的裝置通信，也需要一面恰好位于月背的“鏡子”才行——它就是咱們的鵲橋系列中繼衛(wèi)星。

為啥叫系列？因?yàn)轾o橋衛(wèi)星截至目前，已經(jīng)有兩枚飛行在月球背面了。2018年的鵲橋一號(hào)，成功保障了嫦娥四號(hào)跟玉兔二號(hào)的月背軟著陸，踏上了人類首次的月背之旅。而今年3月，鵲橋二號(hào)則率先嫦娥六號(hào)一步，提前到達(dá)了月背上空，用升級(jí)了的裝備來保障嫦娥六號(hào)在月背的一切行動(dòng)。

所以你看，月背咱去過、挖土返回咱也玩過，這次還有多員大將在空中盯著，咱能沒有底氣再去創(chuàng)造個(gè)第一次嗎！底氣十足呀！

嫦娥六號(hào)會(huì)怎樣挖土？

那么接下來，嫦娥六號(hào)到底會(huì)怎么在月背挖土呢？這個(gè)，咱們可以借著嫦娥五號(hào)來看看。

因?yàn)檫@兩者除了去的地方不同外，本身的系統(tǒng)組成幾乎一模一樣——都是由軌道器、返回器、上升器和著陸器組成的，這些部分加在一起重約8.2噸。到了月球軌道，它們會(huì)這么打配合：

著陸器會(huì)在進(jìn)行一系列的降軌機(jī)動(dòng)、動(dòng)力下降、姿態(tài)調(diào)整后，軟著陸在月球南極-艾特肯盆地的阿波羅環(huán)形山附近，然后用鏟子和鉆頭分別在月球表面與月面以下收集月壤樣本與月巖樣本，收集的樣本放置在上升器的容器中；

于是接力棒交到了上升器的手中，在著陸器采集樣本完成后，它會(huì)從月面上升，與軌道器返回器組合體會(huì)合、對(duì)接；之后轉(zhuǎn)移樣品到返回器，完成這一任務(wù)后它便退場(chǎng)了，會(huì)與軌道器返回器組合體分離；

樣本轉(zhuǎn)移到返回器后，軌道器會(huì)攜返回器返回地球，在到達(dá)預(yù)定位置后釋放返回器，軌道器的任務(wù)也完成了；剩下的，就只有返回器了。 被釋放后的它，在大氣層中打了兩次水漂后，最終返回到地球表面，為我們帶來了寶貴的月背樣本。

月背樣品帶回后做什么用

哇，所有的神秘都隱藏在這大約2000克的樣本之中啦......

當(dāng)然，說所有的，肯定是不對(duì)的。首先，嫦娥六號(hào)任務(wù)不光是要到月背挖土，它所搭載的一系列科學(xué)儀器本身就能給我們帶來很多新鮮的知識(shí)。其次，想要真正搞明白月球，靠一兩次任務(wù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。但至少，通過這些來自月背的土壤，我們對(duì)月球的了解，一定會(huì)增進(jìn)不少。

具體可能是哪些呢？讓我們大膽的來預(yù)測(cè)一下：

第一、月壤成分和演化：月球背面的地質(zhì)環(huán)境與月球正面存在差異。通過采集月球背面的樣品，科學(xué)家可以研究月壤的成分、礦物組成和地球化學(xué)特性。這有助于理解月球的演化歷史，以及它與地球和其他天體的關(guān)系。月球背面的巖石和土壤可能包含更古老的物質(zhì)，因?yàn)樗鼈冚^少受到撞擊事件的影響。這些樣本將提供有關(guān)太陽(yáng)系早期演化的重要線索。

第二、月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)：月球背面的地質(zhì)構(gòu)造和內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)科學(xué)家來說仍然是一個(gè)謎。通過分析月球背面的樣本，我們可以了解月球的地殼、地幔和核心的組成和性質(zhì)。這對(duì)于研究行星形成和演化過程至關(guān)重要。

第三、月球背面的磁場(chǎng)和熱流：月球背面的磁場(chǎng)和熱流分布與月球正面存在差異。采樣返回的數(shù)據(jù)將幫助科學(xué)家更好地理解月球內(nèi)部的物理過程，例如熱傳導(dǎo)和地磁活動(dòng)。

第四、月球背面的撞擊歷史：月球背面相對(duì)平坦，存在大量的撞擊坑。通過分析這些撞擊坑的樣本，我們可以了解月球背面的撞擊歷史，以及這些撞擊對(duì)月球表面和地質(zhì)構(gòu)造的影響。

結(jié)語(yǔ)

當(dāng)然，除了這些，嫦娥六號(hào)任務(wù)還搭載了法國(guó)、歐空局、意大利和巴基斯坦等國(guó)家的載荷和衛(wèi)星項(xiàng)目。于是，在促進(jìn)國(guó)際合作、共同拓展人類對(duì)月球的認(rèn)知疆域方面，嫦娥六號(hào)也能做出貢獻(xiàn)。

了解了這么多，你是不是跟我一樣，已經(jīng)開始期待來自月背的土壤了呢。

本文為科普中國(guó)·星空計(jì)劃扶持作品

作者 | 甘戍冬 科普視頻創(chuàng)作者

審核 | 孫志斌 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心研究員

出品 | 中國(guó)科協(xié)科普部

監(jiān)制 | 中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司