【環球網軍事/航空報道】攜帶此前採集的月壤樣品的“嫦娥五號”軌道器和返回器組合體目前正在從月球返回地球的途中。待組合體飛行到距離地球5000公裡的高度時,承擔地月往返運輸任務的嫦娥五號軌道器將與返回器分離,返回器將獨自攜帶月壤樣品在內蒙古四子王旗著陸場著陸。就在“嫦娥五號”即將完成首次月球“挖土”任務之際,中國探月工程科學應用首任首席科學家、被譽為“嫦娥之父”的歐陽自遠院士接受了環球網記者的採訪,詳細解讀了中國探月工程的現在與未來。
嫦娥五號返回器如何回到地球?
歐陽自遠院士表示,軌返組合體與上升器分離後,在環月軌道停留幾天,等待月地轉移窗口。在實施月地轉移入射機動後,進入月地轉移軌道。為了確保返回器精準降落至位於內蒙古的指定降落場內,飛行幾天還要進行幾次中途修正,測控與回收系統精確確定返回軌道,並將高精度參數注入軌道器,為後續軌-返分離和再入制導導航提供基準。當達到一定飛行高度時,軌道器在降落場上空釋放出攜帶月球樣品的返回器。
而這時飛船的速度高達每秒10至12公裡(接近第二宇宙速度),如果讓返回器直接砸入大氣層中,過快的速度會讓返回器燒燬。歐陽自遠院士說:“我們之前做過空間試驗,就是它一砸進來,我們能不能讓它再跳出大氣層,然後再自己落下來,這些都要算得很精確。”
歐陽自遠院士形容,這一過程就像小孩用一塊石頭在水上打了一個水漂,石頭高速砸進水面後又彈起來,再落下時石頭的速度會明顯下降。“我們就是仿照這種辦法,讓返回器在大氣層打了一個水漂,然後再讓它落下來,”歐陽自遠院士說。在返回器距離地面比較近的時候,再打開降落傘緩慢著陸。
對於返回器著陸後月球土壤巖石樣品如何提取,歐陽自遠院士說:“假如月球樣品暴露在地球空氣中,就會受到各種汙染,所以在回收交接後,需要在現場進行封裝,在容器中充滿氮氣,封存後再進行運載。”
嫦娥五號“挖土”地點選址意義非凡
歐陽自遠院士說,“嫦娥五號”著陸器與上升器組合體選擇的著陸區,在風暴洋的西北部,這塊區域距離美國“阿波羅”號系列飛船6次登月採樣的地點以及蘇聯LK飛船3次登月採樣的地點距離都在1000公裡以上。
月球有著45億年的歷史,目前人類對月球歷史的瞭解在45億年前到30億年前之間,此前人類從月球帶回的土壤巖石也基本都在這一時間段內。此前曾有研究表明,就在風暴洋的西北部區域,可能有比較“年輕”的月巖、月壤。相比目前已知的月球已有40多億年的歷史,這些月巖、月壤的形成時間可能在距今20億年前甚至6億年前,這也是人類目前未曾找到過的月球“最年輕”的月面,這將有助於科學家們瞭解月球的完整歷史。
歐陽自遠院士說:“‘嫦娥五號’的科學目標之一,就是要把這些月巖、月壤拿回來,測量它們的年齡,瞭解當時的月球環境,延續月球最近的歷史。”
歐陽自遠院士還提到,雖然月球現在已經確實是隻剩下一具軀殼,內部已經沒有能量,但是月核能量的消逝是到底是6億年前、10億年前、20億年前還是現在所知的30億年以前,這在科學上需要有一個定論。所以“嫦娥五號”此次任務有著特殊意義,就是要降落在風暴洋的西北部,把“最年輕”的月巖、月壤樣本取回來。
中國還會到哪些天體上“挖土”?
有了“嫦娥五號”月球“挖土”的成功經驗後,我國是否還會登上其他地外天體進行採樣?歐陽自遠院士在接受採訪時說,中國到月球採樣還是第一次,美蘇都曾成功到月球採樣,美國6次載人登月採回了381.7公斤的月球的巖石和土壤,阿波羅11號首次採集了22公斤月巖和月壤。蘇聯的探測器3次登陸月球打鑽取樣,總共取樣0.33公斤,首次月球16號僅採回月球樣品0.101公斤。中國首次月面採樣取回2公斤的樣品,但技術比美蘇登月時要更完善。這些樣品對於科學家們瞭解月球的歷史相當有幫助。
歐陽自遠院士說:“下一步,我們要到火星上採樣,過程也與月面採樣類似。有了月面採樣的經驗後,對於未來到火星採樣也是很好的借鑑作用。”
另外,中國將來還要在對近地小行星2016HO3進行繞飛探測時,在其表面附著採集小行星樣品。
據悉,目前包括美國、日本以及歐洲都在積極開展地外天體採樣工作。歐陽自遠院士表示,我國開展地外天體採樣,對於我們解地外天體的資源情況、環境情況、歷史以及提高技術水平,都是有好處的。
在談到“嫦娥五號”是否會推動我國下一步載人登月的相關工作時,歐陽自遠院士說:“‘嫦娥五號’是目前最複雜的一次任務,包括去、落、回三個步驟,如果是載人登月也是一樣,但會帶來更多複雜的問題,要求也更高。‘嫦娥五號’為我們載人登月做了一些初步的技術上的試驗。中國現在也在安排做各種論證,也要進一步實現載人登陸月球同時取樣。”
歐陽自遠院士還表示:“‘嫦娥五號’起了非常好的先鋒作用,提高了我們的信心,演繹了我們的技術能力,是非常非常好的一次嘗試。”
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