嫦娥五號「挖土」歸來，研製模擬月壤近10年的武漢教授揭秘背後故事

2020-12-18 長江日報

長江日報-長江網12月17日訊 北京時間12月17日1時59分，嫦娥五號返回器在內蒙古四子王旗預定區域成功著陸，圓滿完成了中國首次地外天體採樣返回任務。當天下午，嫦娥五號鑽取子系統飛控專家組成員、中國地質大學（武漢）行星科學研究所肖龍教授做客逸夫博物館，為廣大師生揭秘嫦娥五號探月背後的故事。

（圖為嫦娥五號鑽取子系統飛控專家組成員、中國地質大學（武漢）行星科學研究所肖龍教授。通訊員王紫璇 攝）

肖龍講座以《九天攬月•築夢蒼穹》為題，從為什麼要探測月球、嫦娥五號工程難點、為何要採月球土壤、如何採集月球土壤、模擬月壤的重要性、未來月球探測計劃六個方面，講述了中國探月工程的艱辛歷程。

人類為什麼要探測月球？肖龍表示，月球是地球唯一的衛星，是離地球最近的天體，人類終將衝出地球，去探測浩瀚的太陽系，而衝出地球的門檻是月球。所以，人類首先要認識月球，其次才是利用月球。

通過大量的圖片，肖龍展示了月球是如何形成的，月球上有哪些資源，以及對研究地球的意義。嫦娥五號是我國探月工程「繞、落、回」三步走中的收官之戰。

在具體介紹了嫦娥五號工程的時間表後，肖龍介紹了嫦娥五號工程的難點。他說，在月表採樣方面，這次是中國首次地外採樣，實現兩種方法的無人操作。在月球起飛方面，是地外天體首次點火發射；在對接和樣品轉移方面，要實現月球軌道首次交會對接、樣品轉移；在樣品返回時，嫦娥五號要以第二宇宙速度再入大氣層。

「那天，我在飛控室裡，忽然傳來小紙條，上邊寫著：經度51.8；緯度43.1。」現場，肖龍教授回憶起嫦娥五號在月球執行「挖土」任務中緊張的一刻，「雖然已經在地面做了很多次實驗，但還是擔心它的鑽頭能否打穿石頭。所以在飛控室裡，科學家們、技術人員都緊張的測算和調整數據任務。」

（圖為飛控室傳來的小紙條。通訊員徐燕、王紫璇供圖）

肖龍教授回憶，「嫦娥五號」從搭乘長徵五號出發，進入月球軌道、執行任務、返回地球、降落，每一步都按照預期時間計劃執行。「希望在場的學生們能學習科學家嚴謹規劃，系統安排，一絲不苟的執行力。」

「月球上有生命嗎？」「月壤樣本回到地球該如何保存呢？」現場觀眾紛紛提問，與肖龍教授進行熱情互動，場面火爆。就為什麼要花費如此多的心血從月球上「挖土」，月球上的月壤到底有什麼特別之處，模擬月壤的重要性，以及中國的未來月球探測計劃，肖龍一一做了解答。

（圖為現場觀眾紛紛提問。通訊員王紫璇 攝）

據悉，月面採樣能否成功的關鍵因素之一，是要了解月壤的性質，並研製出與實際月壤性質較為相似的模擬月壤，用於採樣工程技術驗證。肖龍教授及其團隊為嫦娥系列任務研製模擬月壤近10年，總共為工程單位提供了近100噸的模擬月壤。他們還研製了用於材料加工（如3D列印）的模擬月壤，以及模擬火星土壤等，為月球基地建設、火星探測、地外資源利用等，提供支撐。肖龍教授還參與了嫦娥五號科學目標的論證，繪製了預選著陸區地質圖。

嫦娥五號返回地球前夕，剛剛過完57歲生日的肖龍教授徹夜難眠。他說：「作為一名參與者，我親身感受到我國探月工程一步一個腳印向前邁進，內心無比激動！」他表示，下一步將積極申請月壤樣品，開展相關研究工作。

「我也希望未來能參與探月工程，探索深空奧秘。」講座最後，現場學生把肖龍教授「打了圍」求籤名，肖龍教授給每個孩子留下了寄語，鼓勵他們去追夢星空。

（記者郭麗霞 郭可瀅 通訊員徐燕 劉安璐）

【編輯：朱晨穎】

相關焦點

  • 「嫦娥五號」奔月「挖土」,揭秘背後技術和關鍵「神器」
    揭秘：四項技能助力「嫦娥」完美落月 12月1日23時許，嫦娥五號探測器的著陸器、上升器組合體成功實現在月面預定區域軟著陸。 在歷經主動減速、快速調整、懸停避障、緩速下降等階段後，著陸器、上升器組合體最後穩穩地落於月面。
  • 香港理大揭秘：如何助力嫦娥五號月球「挖土」成功？
    新華社香港12月17日電 17日凌晨，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品安全著陸。中國探月工程嫦娥五號任務取得圓滿成功，並實現了中國首次月面採樣與封裝。研發月壤表取採樣裝置的香港理工大學(以下簡稱「理大」)科研團隊向新華社揭秘，他們如何助力嫦娥五號「挖土」成功。
  • 「嫦娥」月球挖土前，他們造了11年「月壤」
    「嫦娥」月球挖土前，他們造了11年「月壤」本報記者 陳 曦 通訊員 劉曉豔穩了！穩了！當嫦娥五號著陸器穩穩地降落在月球表面，天津大學機械工程學院空間力學團隊師生們的心也終於落了地。「嫦娥」飛月前，在模擬只有地球六分之一重力的地面試驗場，團隊圓滿完成了20多種「嫦娥」在月球著陸工況的模擬試驗，以確保著陸器穩穩地踏上月球的土壤。與此同時，空間力學團隊在羽流與月壤相互作用、模擬月貌區、穩定性試驗面、「嫦娥」再返地球大氣層的穩定性和姿態等方面的研究成果，也都將為此次嫦娥五號任務的圓滿完成保駕護航。
  • 中國地質大學(武漢)肖龍教授團隊參與嫦娥五號探月工程計劃
    本次月球探測器計劃將首次實現從月球的採樣返回，把月壤和月巖等寶貴樣品帶回地球，有望為我國探月工程重大科技專項「繞、落、回」三步走發展戰略畫上一個圓滿的句號。中國地質大學（武漢）肖龍教授作為嫦娥五號鑽取子系統飛控專家組成員參與此次計劃。
  • 天津大學研究團隊「造土」11年 助力嫦娥五號月球「挖土」
    中新社天津12月2日電 (張道正 劉曉豔)記者2日從天津大學獲悉，該校空間力學團隊專業「造土」11年，助「力」嫦娥五號月球「挖土」。此次嫦娥五號探測器的主要任務是去月球採樣返回，也就是人們通常說的「挖土」。
  • 「嫦娥」挖土前，他們在實驗室「造土」11年模擬月球路況
    與此同時，空間力學團隊在羽流與月壤相互作用、模擬月貌區、穩定性試驗面、「嫦娥」再返地球大氣層的穩定性和姿態等方面的研究成果，也都將為此次嫦娥五號任務的圓滿完成保駕護航。實驗室模擬月球造土11年此次探月工程嫦娥五號探測器的主要任務是去月球採樣返回，也就是人們通常說的「挖土」。
  • 嫦娥五號月球挖土"打包"完成!
    採樣和封裝過程中，科技人員在地面實驗室根據探測器傳回數據，仿真採樣區地理模型並全程模擬採樣，為採樣決策和各環節操作提供了重要依據。著陸器配置的月壤結構探測儀等有效載荷正常工作，按計劃開展科學探測，並給予採樣信息支持。
  • 嫦娥五號落月挖土
    據介紹，嫦娥五號在月面自動採樣的任務採用表鑽結合、多點採樣的方式，設計了鑽具鑽取、機械臂表取兩種「挖土」模式。首先完成的是鑽具鑽取——北京時間12月2日4時53分，嫦娥五號著陸器和上升器組合體完成了月球鑽取採樣及封裝；之後將按計劃進行表取採樣。
  • 模擬月球「造土」11年，天大助「力」嫦娥五號探月
    與此同時，空間力學團隊在羽流與月壤相互作用、模擬月貌區、穩定性試驗面、「嫦娥」再返地球大氣層的穩定性和姿態等方面的研究成果，也都為此次嫦娥五號任務的圓滿完成保駕護航。，也就是人們通常說的「挖土」。事實上，早在2009年，天津大學空間力學團隊崔玉紅教授和王建山教授就開始在實驗室裡「造土」——尋找各種合適的材料，儘量符合月球表面土壤的各參數，部分成果最先應用於嫦娥三號。此次嫦娥五號降落在呂姆克山，同嫦娥三號和嫦娥四號地點不同，並且著陸器的重量不同和任務不同，在月貌試驗場內，空間力學團隊根據不同參數順利完成了20多種不同的月貌模擬試驗，特別是模擬出月坡、月坑、月石等多種組合和極端工況。
  • 模擬月球「造土」11年，天大助「力」嫦娥五號探月！
    「嫦娥」飛月前，在模擬只有地球六分之一重力地面試驗場，團隊圓滿完成了20多種「嫦娥」在月球著陸的工況，以確保著陸器穩穩地踏上月球的土壤。與此同時，空間力學團隊在羽流與月壤相互作用、模擬月貌區、穩定性試驗面、「嫦娥」再返地球大氣層的穩定性和姿態等方面的研究成果，也都為此次嫦娥五號任務的圓滿完成保駕護航。
  • 全球矚目嫦娥五號,嫦娥五號挖土歸來,還要過幾個難關?
    嫦娥五號在月球上挖完了土，即將返回地球全球矚目。不過要回地球還要通過六大難卡，這每一個關卡都困難重重。不過這些困難我們偉大的航天科學家們都已經考慮到，也已經在嫦娥五號返回的路上給出解決方案。我們作為普通人，無法理解和解決這些困難，我們只要知道很牛逼就好。
  • 最強「挖土」「嫦五」成功奔月,這些大學再立新功
    嫦娥探月工程自2004年正式立項啟動以來，歷經16年終於贏得了收官之戰。在此激動人心的時刻，更值得我們驕傲和感動的是嫦娥五號成功發射的背後凝聚著的成百上千家科研單位和數以萬計的航天科技工作者的智慧和辛苦付出，這其中必定有中國高校的參與。 「嫦五」奔月，高校立功。
  • 模擬月球「造土」11年，天津大學助「力」嫦娥五號探月
    與此同時，空間力學團隊在羽流與月壤相互作用、模擬月貌區、穩定性試驗面、「嫦娥」再返地球大氣層的穩定性和姿態等方面的研究成果，也都為此次嫦娥五號任務的圓滿完成保駕護航。11年此次探月工程嫦娥五號探測器的主要任務是去月球採樣返回，也就是人們通常說的「挖土」。
  • 嫦娥五號如何在月球「挖土」「打包」 航天專家揭秘中國首次月面...
    12月3日，國家航天局發布消息：12月2日22時，經過約19小時月面工作，嫦娥五號探測器順利完成月球表面自動採樣，並已按預定形式將樣品封裝保存在上升器攜帶的貯存裝置中。　　至此，中國首次月面自動採樣任務順利完成。　　作為嫦娥五號「挖土」之旅的核心步驟，月球表面自動採樣封裝是整個任務中最引人注目的環節之一。
  • 嫦娥五號月球「挖土」完成，中國首次去月球「挖土」有哪些重大意義？
    中國在2004年立項的嫦娥探月工程規劃包括無人月球探測、載人登月和建立月球基地三個步驟。嫦娥五號此次探月任務是無人月球探測階段的最後一步。國家航天局探月與航天工程中心副主任、嫦娥五號任務新聞發言人裴照宇表示，嫦娥五號任務是我國探月工程「繞、落、回」三步走中「回」這一步的主任務，要實現月球表面採樣返回。這次嫦娥五號的任務是帶回約2千克月壤。
  • 嫦娥五號月球「挖土」完成，中國首次去月球挖土有哪些重大意義？
    國家航天局探月與航天工程中心副主任、嫦娥五號任務新聞發言人裴照宇表示，嫦娥五號任務是我國探月工程「繞、落、回」三步走中「回」這一步的主任務，要實現月球表面採樣返回。這次嫦娥五號的任務是帶回約2千克月壤。
  • 揭秘嫦娥五號任務全過程:到月球去挖土究竟有多難?
    阮劍華介紹，探月工程從立項之初，就設計了「繞」「落」「回」三步走戰略，這意味著嫦娥家族眾姐妹將擁有不同的命運和歸宿——　　2007年10月24日，我國成功發射嫦娥一號衛星，2009年3月1日，嫦娥「大姑娘」按預定計劃受控撞月，為探月工程一期——「繞月探測」任務畫上了一個圓滿的句號。
  • 武漢教授天團：我們幫嫦娥這樣挖…
    >早在10年前中國地質大學（武漢）肖龍教授團隊、段隆臣教授團隊和李大佛教授團隊接受任務為嫦娥系列任務研製模擬月壤繪製採樣點地質地貌地圖本人供圖11月26日，剛剛從文昌發射現場回到武漢的中國地質大學（武漢）行星科學研究所肖龍教授，沒有歇息便帶長江日報記者來到研究所看他的罈罈罐罐——一瓶瓶的模擬月壤。「別看它們也是土，但來歷可不一般。」他對即將到來的嫦娥五號月面取土作業充滿自信。
  • 嫦娥鑲上金剛鑽!
    「嫦娥」奔月，驚豔世界！「長五」送「嫦五」，月球去「挖土」。隨著嫦娥五號成功發射，中國首次月球採樣返回任務持續引發全世界關注！最近好消息再次轟動！北京時間12月1日23時11分，嫦娥五號在經歷了為期一周的地月轉移、近月制動、環月飛行之旅後，探測器成功著陸在月球正面西經51.8度、北緯43.1度附近的預選著陸區，並傳回著陸影像圖。
  • 嫦娥五號帶著月壤從月球起飛回家,這些上海載荷為「挖土」助力
    科研人員正在調試月球礦物光譜分析儀懸停、避障、落月……12月1日23時11分，嫦娥五號探測器穩穩軟著陸在月球正面風暴洋呂姆克山脈以北地區，整個過程一氣哼成，完美得超出科研人員的想像。落月過程中，上海技物所研製的雷射「雙雄」——雷射測距測速敏感器、雷射三維成像敏感器發揮著重要作用。