首次進行月球背面采樣，使用鵲橋二號中繼服務，嫦娥六號探月任務看點多

【環球時報報導記者 劉揚】5月3日，長征五號運載火箭在中國文昌航天發射場點火起飛並將嫦娥六號探測器成功送入預定轉移軌道。作為探月工程四期的一次重要任務，嫦娥六號探測器將執行備受關注的世界首次月球背面采樣返回任務。此次任務有哪些看點呢？

「胖五」架設探月天梯

長征五號運載火箭是我國首型芯級直徑5米的新一代大推力運載火箭，總長約57米，起飛重量約870噸，起飛推力超過1000噸，近地軌道運載能力可達25噸級，地球同步軌道運載能力可達14噸級。此次發射是長征五號火箭的第8次發射，是長征五號系列火箭的第12次任務，也是長五火箭繼2020年11月24日護送嫦娥五號探測器奔月後，時隔數年再次執行深空探測任務。在此期間，型號團隊針對箭上關鍵單機開展了大量可靠性增長工作，火箭可靠性顯著提升。同時，發射場流程持續優化，由發射嫦娥五號時的近60天縮減到43天。

中國航天科技集團李平岐介紹，由於地月相對位置不斷變化，一旦在發射窗口內不能實施發射，嫦娥六號奔月就會受到影響。為了確保火箭準時發射，型號團隊應用「窄窗口多軌道」發射技術，為火箭在連續兩天、每天50分鐘的窗口內，設計了10條奔月軌道，提高發射概率和發射可靠性。

嫦娥六號探測器需要進入近地點200公里、遠地點約38萬公里的地月轉移軌道，這對火箭運載能力提出了很高的要求，尤其是嫦娥六號探測器比嫦娥五號探測器還重了100公斤。設計人員對箭上產品進行了多項設計優化和工藝改進，成功幫助火箭「瘦身」，將長五火箭地月轉移軌道運載能力提升100公斤。

如何採集月背樣品

嫦娥六號探測器高約7.2米、重約8噸，是我國迄今為止最重的深空探測器，從下到上分別是軌道器、返回器、著陸器、上升器。按照計劃，探測器與火箭分離後，將在地月轉移軌道上飛行，抵達月球附近後「刹車」進入預定軌道。著陸器和上升器組合體擇機降落月背，採集月球樣品，軌道器和返回器在環月軌道上等待，完成月面工作後，上升器攜帶樣品飛向環月軌道，與軌道器和返回器組合體對接並轉移樣品，隨後組合體進入月地轉移軌道返回地球附近，返回器擇機再入大氣層回到地球。

據介紹，嫦娥六號任務飛行全過程約53天，由發射入軌段、地月轉移段、近月製動段、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個飛行階段組成。

嫦娥六號任務副總設計師王瓊介紹，任務的工程目標包括突破月球逆行軌道設計與控制技術、月背智能采樣技術和月背起飛上升技術，實現月球背面自動采樣返回，同時開展有效的國際合作；科學目標是完成月球背面著陸區的現場調查和分析，以及月球背面樣品的分析與研究等。

迄今為止人類共對月球進行了10次采樣返回，這10次采樣均位於月球的正面。嫦娥六號任務預選著陸和采樣區為月球背面南極-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，是月殼演化三個獨立的地體之一，可能保存了月球上古老的岩石，具有重要的科研價值。

據中國探月工程四期總設計師、航天科技集團科技委副主任於登雲院士介紹，嫦娥六號任務預選著陸和采樣區為月球背面南極-艾特肯盆地，以期發現並採集不同地域、不同類型的月球樣品，增進人類對月球的認知。任務實現采樣返回後，科學家將對樣品進行研究。

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。王瓊說，通過衛星遙感影像，科學家可以瞭解著陸區的基本情況，但不清楚著陸區的細緻狀況。比如，月面上的一些石塊都可能對著陸產生影響。這就需要通過技術手段，讓嫦娥六號在落月過程中調整到理想的著陸區域。

在月背如何與地面聯繫

因為潮汐鎖定，月球只有一面對著地球，嫦娥六號要到月球背面工作，必須建立相應的數據中繼通信鏈路，才能實現與地面的正常通信。2024年3月20日，鵲橋二號中繼星成功發射，搭建起地月之間「通信橋樑」。

鵲橋二號目前正在環月大橢圓凍結軌道上穩定運行，它不僅能提高通信速率，提高對月球南極區域的通信覆蓋能力，還可以節省燃料，保證在該軌道上長期駐留。同時鵲橋二號還具有很強的靈活性和任務擴展能力，星上用於中繼通信的軟件大部分都可在軌升級，能夠靈活適應後續新的任務需求，是名副其實的「服務之星」，將為嫦娥六號及後續任務提供穩定可靠的數據中繼服務。