您有一份從月球發(fā)來的土壤，請(qǐng)查收——國之重器“嫦娥五號(hào)”

全球最速“快遞”，超10倍子彈速度送來的“土”

12月17日凌晨，嫦娥五號(hào)返回器攜帶月球樣品，以11千米每秒的速度，采用半彈道跳躍減速，也就是“打水漂”的方式進(jìn)入大氣層返回地球，在內(nèi)蒙古四子王旗的預(yù)定區(qū)域安全著陸。至此，嫦娥五號(hào)返回器圓滿完成月球“挖土”，帶著月球“土特產(chǎn)”順利回家的任務(wù)。雖然從月球帶來的土壤樣品僅重兩千克，但是這是幾代航天人為止奮斗的結(jié)果。

望山跑死馬 探月幾代人

中國探月工程于2004年1月23日啟動(dòng)。但在此之前，中國早已經(jīng)默默的籌備了45年。

從1958年，中國便開始構(gòu)建和充實(shí)探月的科學(xué)隊(duì)伍，然而，直到20年后，中國科學(xué)家才有機(jī)會(huì)研究來自月球的石頭。

1978年5月，美國將登月收集得來的月球巖石，轉(zhuǎn)送給135個(gè)國家以及美國的50個(gè)州，中國當(dāng)時(shí)獲贈(zèng)一塊重量僅為1克的月球巖石，其中的0.5克被陳列在北京天文館，而另外剩下的0.5克，被送到科學(xué)家們的手里進(jìn)行研究。僅憑這半粒黃豆大小的巖石，中國科學(xué)家發(fā)表了14篇高質(zhì)量的科研論文。然而，樣品太少想要深入研究卻難上加難。

不過通過對(duì)這次月巖再加上其它各類隕石的研究，中國逐步建立起相關(guān)實(shí)驗(yàn)室，并培養(yǎng)了一批研究太空的科學(xué)隊(duì)伍，為未來的“嫦娥工程”打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

從2004年到2019年，四代“嫦娥系列探月探測(cè)器”已經(jīng)分別完成了繞月球航行，對(duì)月球表面進(jìn)行探測(cè)和拍攝，以及降落月球和人類歷史上首次月球背面軟著陸等多項(xiàng)重大使命。

而嫦娥五號(hào)要挑戰(zhàn)的，則是“回到地球”，它要將月球上的珍貴科研信息帶回地球，這是中國首次地外天體采樣返回任務(wù)，每一步都充滿了未知的風(fēng)險(xiǎn)。

“胖五”送“五妹”去“挖土”

北京時(shí)間2020年11月24日4時(shí)30分，長征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空，由于該火箭體型壯碩，觀眾們親切的稱其為“胖五”，稱嫦娥五號(hào)為“五姑娘”。經(jīng)過2200多秒的飛行，“胖五”成功將“五姑娘”送入“地月轉(zhuǎn)移軌道”，發(fā)射取得圓滿成功。但是，這僅僅是這次任務(wù)的第一步。“五姑娘”的太空之旅才剛剛開始。

由于有著前面四位姐姐的經(jīng)驗(yàn)，“五姑娘”順利完成了從地球到月球的行程，順利進(jìn)入了環(huán)月飛行階段。

分體！你以為“五姑娘”是一個(gè)人？錯(cuò)！她是一個(gè)“團(tuán)隊(duì)”

嫦娥五號(hào)探測(cè)器其實(shí)是由四個(gè)部分組成的，2020年 11月30日凌晨，嫦娥五號(hào)探測(cè)器的四個(gè)組成部分開始“分頭行動(dòng)”：負(fù)責(zé)返回地球的部分是由“軌道器+返回器”組成的，它們?cè)谠虑蜍壍绹@月球轉(zhuǎn)動(dòng)并隨時(shí)待命；負(fù)責(zé)“挖土”和從月球帶著標(biāo)本起飛的“著陸器+上升器”將擇機(jī)下降實(shí)施月面軟著陸。這個(gè)時(shí)機(jī)定在了2020年12月1日23時(shí)11分，嫦娥五號(hào)的“著陸器+上升器”在月球正面成功著陸，這是中國無人航天器第三次降落月球。這次降落的地點(diǎn)是精心挑選的，它在月球正面，是一個(gè)叫風(fēng)暴洋的區(qū)域。這個(gè)區(qū)域過去沒有其他國家到過。我們將取得這個(gè)區(qū)域全世界唯一的月球土壤樣本。

月球的形成在41億年前，之前幾次人類的采樣活動(dòng)中，拿到了38億年至40億年間的樣品，而38億年之后的樣品卻沒有被發(fā)現(xiàn)。經(jīng)過科學(xué)家們的研究表明風(fēng)暴洋形成的年代要更年輕，如果能找到更年輕的樣本，有可能讓我們更了解月球的演化歷史。

天邊飄來五個(gè)字 “說挖咱就挖”

著陸器登陸月球后，開始啟動(dòng)挖掘裝置。嫦娥五號(hào)配置了表取與鉆取兩套月壤采集系統(tǒng)，采樣機(jī)械臂負(fù)責(zé)采集月球表面的土壤，鉆探機(jī)則負(fù)責(zé)鉆進(jìn)月面之下，從內(nèi)部取土。

鉆取采集到的月壤，直接進(jìn)入安裝在鉆桿里的一個(gè)封裝袋中。這個(gè)封裝袋有一個(gè)巧妙的設(shè)計(jì)，它被套在鉆桿上，隨著鉆頭往下深入，土壤不斷進(jìn)入軟袋，當(dāng)鉆進(jìn)停止后，向上提起軟袋，袋子被彈簧絲封死，進(jìn)入整形裝置，軟帶像卷香腸一樣被盤繞起來，最后放入密封倉，但其實(shí)，接下來嫦娥五號(hào)才面臨著更大的難題，那就是如何回到地球。

首次從月球起飛

12月3日23時(shí)許，嫦娥五號(hào)上升器在月面點(diǎn)火起飛，攜帶著精心“打包”的月壤奔向環(huán)月飛行軌道，踏上了返回地球的征程。漫漫歸途中，還有一場(chǎng)驚心動(dòng)魄的月球軌道空間交會(huì)對(duì)接考驗(yàn)著嫦娥五號(hào)。

12月3日23時(shí)10分，嫦娥五號(hào)的上升器月面點(diǎn)火，發(fā)動(dòng)機(jī)工作約6分鐘后，順利將攜帶月壤的上升器送入到預(yù)定環(huán)月軌道，成功實(shí)現(xiàn)我國首次實(shí)現(xiàn)地外天體起飛。從此踏上了返回地球的征程。而“五姑娘”的一部分“著陸器”被永遠(yuǎn)留在了月球上。起飛后的上升器將與環(huán)月飛行等待的由“軌道器+返回器”組成的“軌返組合體”交會(huì)對(duì)接，將月球樣品轉(zhuǎn)移到返回器，后者將等待合適的月地入射窗口，將這份38萬千米外的“快遞”發(fā)往地球。

“挖土”歸來

歷經(jīng)23天，嫦娥五號(hào)闖過地月轉(zhuǎn)移、近月制動(dòng)、環(huán)月飛行、月面著陸、自動(dòng)采樣、月面起飛、月軌交會(huì)對(duì)接、再入返回等多個(gè)難關(guān)，成功攜帶月球樣品返回地球，完成了這次意義非凡的太空之旅。

月球，是離地球最近的一顆衛(wèi)星，它的引力為地球帶來潮汐變化，影響著海洋中的一切；它的微光為夜行動(dòng)物和植物提供能量；它讓地球自轉(zhuǎn)的速度放緩，為生命的出現(xiàn)帶來適宜的環(huán)境。

當(dāng)我們仰望浩瀚的宇宙，那里有著難以計(jì)數(shù)的星球，而地球只是其中的滄海一粟。有人說，人類或許是宇宙中孤獨(dú)的存在。至少到現(xiàn)在，人類從未觀測(cè)到外星生命。那么，為什么宇宙中會(huì)有人類這個(gè)孤獨(dú)的族群？我們到底從哪兒來？好奇心和創(chuàng)造的本能，一直驅(qū)使著我們?cè)谔骄窟@些未知。

月球，這個(gè)距離地球38萬千米的衛(wèi)星，無疑是我們了解外星球的最好開端，而月壤中所暗藏的答案，中國將與國際科學(xué)家共同去尋找。