嫦娥六號成功登陸月球這次還有「隱藏任務」嗎?
就在今天早上,嫦娥六號成功降落在月球背面的南極-艾特肯盆地內的阿波羅環形山邊緣,在未來兩天的時間內,嫦娥六號最重要的工作就是——在月球背面挖呀挖呀挖…當然,更準確的說法是,嫦娥六號除了在月球表面挖土之外,還會再用鑽頭鑽出一部分月球土壤,並儘可能保持它原本的分層結構,相當於給表層月壤建立一張剖面圖。最終,嫦娥六號會像嫦娥五號一樣,向地球送回2公斤左右的月壤。
嫦娥五號模型,嫦娥六號是嫦娥五號的備份星,整體結構相似。圖片來源:wikipedia
挖完土,就回家
嫦娥五號在採集月球表面樣本時,也同時有挖取和鑽取的操作。嫦娥五號原本在月球上鑽孔採樣2公尺的深度,但在鑽取到1公尺深度時,阻力突然增大,再繼續鑽探,很有可能導致任務失敗。為保險起見,科學家最終選擇只鑽取1公尺的深度。在接下來的嫦娥六號任務中,我們可以著重關註一下嫦娥六號會在月球上鑽多深。
除了挖土之外,嫦娥六號還要在月球表面進行一些原位測量(in-situ measurement)——就是在現場測量的意思。嫦娥六號上搭載了法國的氡氣偵測儀(DORN)會透過氡氣偵測月球表面揮發物傳輸特徵,還有歐洲太空局(ESA)的月表負離子偵測儀(NILS,瑞典製造)會透過偵測負離子,研究等離子體(可能是太陽風或其他來源)在月球表面的反射。
早在2019年4月,國家太空總署就向全球發布了《嫦娥六號任務國際載重搭載合作機會公告》。除了上面兩個儀器之外,嫦娥六號還搭載了意大利的激光角反射器,它可以讓激光按照原路返回,其他探測器可以通過激光精準測量自身與嫦娥六號之間的距離,從而定位自身。在這之前的5月8日,嫦娥六號還在環月軌道上釋放了一顆巴基斯坦的立方衛星。
在按計畫取得月壤之後,嫦娥六號上升器部分會以登陸器為平台起飛。嫦娥六號的任務流程複雜,整體的機械結構也比較複雜,不過因為嫦娥六號是嫦娥五號的備份星,兩者整體結構也都比較相似。
嫦娥六號結構示意圖。圖片來源:wikipedia
嫦娥六號會以一個整體抵達月球軌道,上升器、著陸器和返回器為一個整體,與軌道器脫離後著陸月球。在按計畫取得月壤之後,嫦娥六號上升器部分會以登陸器為平台起飛。而後,上升器會攜帶返回器離開月球,並與月球軌道上的軌道器對接。接著上升器會將返回器轉移到軌道器內部,並與軌道器脫離,降低整體質量,減少返回難度。
在返回地球的途中,接著軌道器會和返回器同行。在軌道器-返回器組合體距離地球約5000千米時,軌道器會和返回器分離,返回器將以“打水漂”的方式返回地球,降落到內蒙古四子王旗著陸場。嫦娥六號是5月3日發射起飛,依照任務流程53天的時間計算,返回器將會在6月25日返回地球。
月球背面的秘密
和嫦娥五號相比,嫦娥六號採樣的地點大不相同。嫦娥六號將會在月背南極-艾特肯盆地的阿波羅環形山邊緣採樣,它是太陽系中已知最大的盆地,形成於大約39億年前。國家天文台月球與深空探索重點實驗室(Key Laboratory of Lunar and Deep Space Exploration)曾在《自然·天文學》(Nature Astronomy)上發表論文介紹選擇這裡的原因。簡單來說,科學家認為,在劇烈撞擊過程中,月球深層的物質可能被帶到表層。嫦娥六號可能會取到更古老的月球樣品,幫助我們了解月球的演化過程。選擇這裡也能幫我們探究為何月球火山更早停止?以及月球的南北半球究竟有何不同?
紅色方框為嫦娥六號降落地點。圖片來源:Zeng, X., Liu, D., Chen, Y. et al. Landing site of the Chang’e-6 lunar farside sample return mission from the Apollo basin. Nat Astron 7, 1188–1197 (2023).
不論月相如何變化,我們在地球上只能看到月球的一面。大多數月球著陸任務都會選擇在月球正面著陸,因為這樣我們可以在地球上直接和探測器通訊。而嫦娥六號的著陸點位於月球背面,所以這次任務還需要一顆中繼衛星——鵲橋二號——來轉發訊號。
鵲橋二號於2024年3月20日發射,現在正在月球軌道上運行。除了和嫦娥六號通訊外,它本身也攜帶了一些科學儀器,例如極紫外相機、陣列中性原子成像儀、地月VLBI試驗系統等儀器等。
圖片來源:wikipedia
月球是因為潮汐鎖定才會只有一面朝向地球的。月球並不是質點,地球對月球各地方的引力是有區別的,這種區別會導致月球內部產生摩擦力,讓月球的公轉速度和自轉速度趨向一致,最終我們只能看到月球的一面。
月球正面,由美國月球勘測軌道飛行器繪製。圖片來源:wikipedia
月球背面,由美國月球勘測軌道飛行器繪製。圖片來源:wikipedia
實錘美國登月造假?謠言!
在嫦娥六號登月的過程中,還有一個插曲,那就是「美國登月造假」的謠言又活躍了起來。這個陰謀論可謂來頭已久,上世紀70年代,它在美國就有不少信徒。這次它又活躍起來,起因是5月3日嫦娥六號發射時的央視直播。當時央視總台對發射進行了專題直播報道,邀請許多專家進行科普解讀。在講解過程中,專家在回答主持人問題時,偶然沒組織好語言,主持人為了直播節目的流暢性很快提出了一個新的問題。
對於直播節目再正常不過的情況,卻有人抓住專家提到的「阿波羅」、「沒找到」這兩個詞,並認定這在內涵「美國登月造假」。且不說這裡的阿波羅指的是阿波羅環形山,阿波羅環形山確實是本次任務的著陸地點,它的名字也是為了紀念美國登月的“阿波羅”計劃,但是“阿波羅”計劃從來沒以阿波羅環形山為登陸目標點,這裡自然不會有「阿波羅」計畫的遺址。畢竟,阿波羅環形山位於月球背面,「阿波羅」計畫可沒在月球背面降落過。
「阿波羅」計畫早就經過了各種圖像、事實的交叉驗證。而且,早在2012年,我國的嫦娥二號回傳的影像中,就已經能看到「阿波羅」11號登月的遺跡了。沒必要再去為了虛榮心去懷疑「阿波羅」計畫的真實性。當然,我相信我們的讀者是不會相信這樣的謠言的。
會有隱藏「拓展任務」嗎?
拋開謠言,讓我們回到嫦娥六號。嫦娥五號任務過程中,因為火箭精度高,嫦娥五號軌道器有200公斤燃料沒用完,科學家就決定讓它前往日地L1點附近展開長期探測。這是嫦娥五號計畫外、隱藏的拓展任務。
而星際探索專業媒體The Planetary Society就在嫦娥六號的公開圖片上發現了一些端倪:
嫦娥六號發射前整備照片。圖片來源:CAST
上圖是嫦娥六號發射前的照片,而紅圈中則是登陸器上的小車。在原本的計畫中,嫦娥六號並沒有公佈這個小車的存在,我們也找不到關於這個小車的資訊。任務團隊說不定是想給我們一些驚喜?讓我們拭目以待吧。
撰文| 王昱
審校| 不周