來源:央視網
11月30日,探月工程嫦娥五號任務飛行控制團隊按計劃實施嫦娥五號探測器著陸器和上升器組合體與軌道器和返回器組合體分離。
嫦娥五號採樣區域年輕 有助月球演化研究
著陸器和上升器組合體將擇機實施月面軟著陸,進行自動採樣等後續工作。上世紀六七十年代,美國和前蘇聯曾分別實施過月球採樣,《自然》雜誌刊文表示,如果嫦娥五號此次任務成功,將是時隔44年後,人類再次把月球樣本帶回地球,同時,嫦娥五號這回將要採樣的區域,存在月球表面比較年輕的玄武巖,獲得新的樣本,有助於推進對月球火山活動和演化歷史的認識。
美國6次載人登月 帶回超380千克月巖月壤
20世紀六七十年代,美國先後成功進行了6次載人登月,帶回約382千克的月球巖石和土壤樣本。
美國太空人:那邊有兩塊巖石,在我拿到那塊巖石前,先把這塊放到你包裡。
蘇聯則先後進行過三次月球無人採樣,共採集到約335克樣本。
藉助這些月球樣品,科學家們勾勒出月球早期的歷史,發現月球和地球擁有共同的「起源」,證實月球是地球與小型星體快速相撞後形成。
美國月球樣本實驗室 空氣潔淨1000倍
這裡是美國休斯頓詹森航天中心,這個實驗室裡封存著阿波羅登月任務收集月球樣本,包括巖石、巖心樣本、卵石和土壤。
美國詹森航天中心工作人員 奧爾頓:在這個寬敞的大房間裡,月球樣本都被放在那些,帶操作手套的盒子裡,裡面是極純的氮氣環境,我們把樣本能接觸到的物質種類,降到最低。每隔一段時間,當我們認為需要觀察更多巖石時,我們就會像切麵包一樣,把它們切成片,每次這麼做時,都可能發現一個新的巖石類型。
該實驗室配備了極為精密先進的暖通空調系統,可保證室內空氣比室外乾淨1000倍。
美國公共廣播公司記者:所以人們仍會從這些巖石上,了解到新知識。
美國詹森航天中心工作人員 奧爾頓:當然 。
對照研究 有助確認月球火山活動歷史
2019年,美國宇航局決定,利用21世紀的科技來對這些月球樣本進行分析。
值得一提的是,當年美國阿波羅計劃和蘇聯探測器採集的月球樣本大多是形成於30-40億年前的巖石。這一次,嫦娥五號探索的月面,巖石非常年輕。
美國布朗大學地質科學教授 黑德:「嫦娥五號在月球表面的著陸區是月球最值得探索的區域之一,研究這個區域可以幫助科研人員確認10億至20億年前月球是否仍處於活火山狀態。」
交會對接技術 提升嫦娥五號採樣量
與當初蘇聯的月球探索一樣,「嫦娥五號」也是利用無人探測器採樣,但採樣能力強大得多。蘇聯的3個無人探測器先後進行3次月球採樣,帶回月球樣本約330克,而「嫦娥五號」一次就計劃帶回2千克月球樣本。
(模擬動畫視頻:嫦5探月取土 Chang』e-5 spacecraft)
之所以出現這麼大的差別,一個很重要的原因是「嫦娥五號」將採用月球軌道無人交會對接技術。
50年前,蘇聯的探測器採樣完成後,是從月面直接返回地球,由於返回艙及燃料負重巨大,被迫壓縮採樣重量。
而「嫦娥五號」在完成採樣後,將採用「月球軌道無人對接」方案轉移月球樣本,由於上升器無需搭載返回艙,所需燃料大大減少,因此採樣重量也呈幾何級提高。
然而,在無人協助的情況下,完全自動地實現月球樣本「採集-包裝-轉移-封裝」一系列工作,難度可想而知。
《科學》雜誌對此評論稱,要想成功從月球取回樣本,需要「嫦娥五號」跳一場複雜的深空芭蕾舞。