嫦娥五號成功登陸月球,這七個知識點拿好不謝

據央視新聞消息，北京時間2020年12月1日23點左右，嫦娥五號著陸器成功在月面預定地點軟著陸，成為我國第三個成功實施月面軟著陸的探測器，該地點位於月球風暴洋北部呂姆克山脈（Mons Rümker）附近。

圖註：嫦娥五號在月面上的情形（藝術圖）

風暴洋是月球上最大的月海，南北約2500千米，位於面向地球一面的西側，是一片廣闊的灰色平原，由遠古火山噴發形成的玄武巖構成。

圖註：月球正面主要的月海。左上角紅圈就是呂姆克山，也是本次嫦娥五號著陸區域

所謂的月海，是指月球月面上比較低洼的平原，用肉眼遙望月球有些黑暗色斑塊。因此，月海雖然叫做「海」，但是實際上並沒有水。

呂姆克山以德國天文家呂姆克（Carl L. C.Rümker）的名字命名，位於風暴洋北部，是由遠古火山噴發形成，底部直徑70千米，最高處比周圍平原高出1.1千米。

一、為什麼要選呂姆克山附近作為著陸地點？

圖註：阿波羅15號太空人在月球軌道上拍攝到的呂姆克山

科學家表示，著陸地點的選擇首先要對地形、地貌、光照和通信等因素進行綜合考慮，其次為了獲得有獨特科研價值的樣品，還要避開美國和前蘇聯曾經採樣的地區。

經過一番論證，科學家最終選定呂姆克山脈附近作為嫦娥五號著陸地區，這裡存在大約13億至20億年前的玄武巖，獲得這些玄武巖的同位素年齡，將有助於推進對月球火山活動和演化歷史的認識。

需要強調的是，採樣並非在呂姆克山上，而是在其附近較平坦的一個地區。

二、通過全新月球樣品希望能解決什麼重要問題？

此前，科學家通過對美國和前蘇聯帶回的月球樣品的研究表明，月球上的火山活動在35億年前達到頂峰，然後減弱並停止。

但通過對月球表面的其他特徵觀測表明，某些區域可能含有最近10至20億年前才形成的火山熔巖，這又說明月球上的火山活動可能停止得相對較晚。

圖註：NASA月球勘測軌道飛行器拍攝到的呂姆克山

前面我們說到，呂姆克山脈附近存在大約13億至20億年前的玄武巖。科學家通過對這些巖石樣本的研究，能夠最終確認該區域火山活動是何時停止的，這將對月球的演化歷史提供最重要的線索。

因此，當嫦娥五號把呂姆克山脈附近的樣品帶回地球後，科學家在實驗室通過對這些樣品進行分析，有望解決這個經典的難題。

三、嫦娥五號的兩次太空「剎車」

自從11月24日發射以來，嫦娥五號經過112小時的飛行，11月28日才來到月球附近。

嫦娥五號來到月球附近後，點燃3000牛頓推力的火箭發動機反推「剎車」，經過17分鐘的剎車減速，速度降低到能被月球引力捕獲的程度，成功進入周期為8小時的環月軌道。

圖註：反推發動機點火剎車（藝術圖）

但此時的環月軌道並不是最終的軌道，只是臨時的橢圓軌道，還要進行一次近月點剎車，才能把橢圓軌道變成圓軌道。

圖註：嫦娥五號第一次剎車進入繞月的橢圓軌道，第二次剎車才進入圓軌道

11月29日20時23分，嫦娥五號探測器在近月點再次「剎車」，從橢圓環月軌道變為近圓形環月軌道，軌道高度距離月面約200千米。

四、嫦娥五號大展分身術

11月30日04時40分左右，嫦娥五號的「著陸器和上升器組合體」與「軌道器和返回器組合體」成功分離。

12月1日23點左右，「著陸器和上升器組合體」開始在反推發動機的託舉下徐徐落向月面，「軌道器和返回器組合體」則繼續沿著原來的軌道繞月飛行。

五、嫦娥五號如何採樣？

圖註：嫦娥五號在月面取樣的情形（藝術圖）

我們知道，美國通過阿波羅計劃的六次載人登月，通過人工帶回來381千克的月球巖石和土壤樣品。前蘇聯則通過3次無人探測器取回總共330克的樣品。而我們這次要取回至少2千克的月壤樣本，難度還是非常大的。

科學家對於取樣的難度早有心理準備，他們在地面上進行了各種模擬取樣實驗，最終決定用鑽探取樣和表面抓取取樣兩種形式。據悉，計劃鑽探取樣0.5千克，表面抓取1.5千克。這些樣品物質將裝入上升器中，準備升空。

六、嫦娥五號要在月面停留多久？

這幾天夜幕降臨時，你抬頭看一看月球就會發現，月球正處於其最圓時附近。對於位於月面西北角的呂姆克山區域來講，正處於清晨時分。

我們知道，月球上的一個晝夜相當於地球上的一個月，大約28個地球日。月球由於沒有空氣保護，晝夜溫差很大，白天可高達127攝氏度，夜晚可低至零下183攝氏度。

理論上講，為了避免晝夜的極端溫差損壞電子器件，嫦娥五號最好要在一個月球白晝時間內完成下降取樣和上升入軌的過程。

但據此前官方透露出的消息看，本次嫦娥五號探測器只需在月面停留48小時。

七、月面上緊張忙碌的48小時

圖註：上升器攜帶樣品上升（藝術圖）

上面我們也提到，嫦娥五號著陸組合體總共在月面只待48小時。這就要求嫦娥五號著陸組合體要在48小時內開展月面鑽探取樣、月面抓取取樣、樣品打包以及準備月面起飛等工作，真可謂是時間緊、任務重！

這樣，作為吃瓜觀眾的地球人，接下來就會有密集的好戲看了，為嫦娥五號加油。