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嫦娥五号探测器成功发射 将实现中国首次月球采样

发布时间:2020-11-24 发布者:亚时财经

今日(11月24日)4时30分,搭载着嫦娥五号探测器的长征五号遥五运载火箭在中国文昌卫星发射中心点火发射。火箭飞行约2185秒后,探测器与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。


嫦娥五号是中国探月工程“绕、落、回”整体规划的收官之作,任务全过程约 23 天。按计划,嫦娥五号探测器将进入地月转移轨道,通过在预定着陆区域开展取样,约20天后将带回中国首份自主无人采集的月球样品。嫦娥五号若能成功完成任务,中国将对月面探测信息和月球样品开展综合分析,有望在月球形成过程、地质演变等方面取得新的科学认知。


(图源:新华社)


人类月球采样历史及重大意义


在人类探测太空的历史上,仅美国和前苏联分别通过载人和无人方式成功实现月球采样返回任务。


上世纪60至70年代,美国共执行了11次载人登月任务。1969年7月,“阿波罗11号”飞船成功登月,宇航员在月面采集了约22千克样本,包括50块岩石(主要为玄武岩和角砾岩)和一些月壤。经过测定,样本中没有任何水成分和生物有机体存在过的证据。从阿波罗11号到17号,美国共成功登陆月球6次,先后从月球上取样回382千克物质。


(阿波罗11号任务带回来的古老的月球玄武岩,年龄约为36亿年。图源:Wikimedia Commons)


前苏联也曾以无人的方式多次完成月球采样,但获得的样品重量较小。1970年9月,前苏联发射了“月球16号”无人探测器,在月面丰富海软着陆,第一次使用钻头采集了120克月岩样品并带回地球。


今天,中国的嫦娥五号探测器已经启程,踏上了奔向月球的旅程。据规划,嫦娥五号拟通过表取、钻取两种方式,在月表采集约2千克样品并带回地球。


航天科技集团五院嫦娥五号探测器系统副总设计师彭兢表示,此项任务形式是世界首次,其他国家此前的月球采样任务要么是载人登月,宇航员使用不同工具采样;要么是无人登月,借助单一装置采样100至200克量级。而嫦娥五号此次要通过表取和钻取,采到公斤级的样品,因此采样方式、采样量、交会对接方式都是一次创新。


月球样本对于研究太阳系演化历史亦具有重要意义。通过分析月球岩石,科学家能够推算出月球的地质演化历史、水星和火星表面的年龄范围,以及太阳系行星格局和形成历史。


在月球岩石样本的帮助下,争论已久的月球起源问题得以解决,如今科学界已普遍接受“撞击假说”,即月球形成于一次远古的天体撞击:大约45亿年前,地球受到一个火星大小天体的侧向撞击,撞击时该天体彻底粉碎,同时一部分地壳物质被剥离,产生的碎片继续围绕地球运转,最终形成了原始月球。“撞击说”不仅有利于理解地月系统的形成与演化,更为天文学家研究太阳系早期行星们如何形成与发育提供了重要理论参考。


(月球形成示意图。图源:supernova.eso.org)


中国探月工程收官之战


嫦娥五号任务于2011年获国家立项批复,主要科学目标和科学探测任务包括着陆区的现场调查和分析、月球样品的分析研究——这是中国月球探测工程中“绕、落、回”的最后一小步“回”,也是此项工程的收官之战。


嫦娥五号探测器全重8.2吨,由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成,共配置了1台载荷管理器和6台有效载荷——降落相机、全景相机、全景相机转台、月球矿物光谱分析仪、月壤结构探测仪、国旗展示系统。


中国科学院是中国探月工程的发起者、参与者、实施者。在嫦娥五号任务中,中科院继续牵头论证提出科学目标与有效载荷配置方案,承担了地面应用系统、有效载荷分系统、甚长基线干涉测量(VLBI)测轨分系统和多项工程关键产品的研制任务,后续还将组织开展科学数据应用研究。


国家航天局探月与航天工程中心副主任、探月工程三期副总设计师、嫦娥五号任务新闻发言人裴照宇表示,嫦娥五号任务有望创造5个“中国首次”:一是地外天体的采样与封装,二是地外天体的起飞,三是月球轨道交会对接,四是携带样品高速地球再入,五是样品的存储、分析和研究。


编辑:陈静文

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