嫦娥五号“回家”之际,“嫦娥之父”有话说

【环球网报道】携带此前采集的月壤样品的“嫦娥五号”轨道器和返回器组合体目前正在从月球返回地球的途中。待组合体飞行到距离地球5000公里的高度时,承担地月往返运输任务的嫦娥五号轨道器将与返回器分离,返回器将独自携带月壤样品在内蒙古四子王旗着陆场着陆。就在“嫦娥五号”即将完成首次月球“挖土”任务之际,中国探月工程科学应用首任首席科学家、被誉为“嫦娥之父”的欧阳自远院士接受了环球网记者的采访,详细解读了中国探月工程的现在与未来。

嫦娥五号返回器如何回到地球?

欧阳自远院士表示,轨返组合体与上升器分离后,在环月轨道停留几天,等待月地转移窗口。在实施月地转移入射机动后,进入月地转移轨道。为了确保返回器精准降落至位于内蒙古的指定降落场内,飞行几天还要进行几次中途修正,测控与回收系统精确确定返回轨道,并将高精度参数注入轨道器,为后续轨-返分离和再入制导导航提供基准。当达到一定飞行高度时,轨道器在降落场上空释放出携带月球样品的返回器。

嫦娥五号探测器登陆月球模拟画面

而这时飞船的速度高达每秒10至12公里(接近第二宇宙速度),如果让返回器直接砸入大气层中,过快的速度会让返回器烧毁。欧阳自远院士说:“我们之前做过空间试验,就是它一砸进来,我们能不能让它再跳出大气层,然后再自己落下来,这些都要算得很精确。”

欧阳自远院士形容,这一过程就像小孩用一块石头在水上打了一个水漂,石头高速砸进水面后又弹起来,再落下时石头的速度会明显下降。“我们就是仿照这种办法,让返回器在大气层打了一个水漂,然后再让它落下来,”欧阳自远院士说。在返回器距离地面比较近的时候,再打开降落伞缓慢着陆。

对于返回器着陆后月球土壤岩石样品如何提取,欧阳自远院士说:“假如月球样品暴露在地球空气中,就会受到各种污染,所以在回收交接后,需要在现场进行封装,在容器中充满氮气,封存后再进行运载。”

嫦娥五号“挖土”地点选址意义非凡

欧阳自远院士说,“嫦娥五号”着陆器与上升器组合体选择的着陆区,在风暴洋的西北部,这块区域距离美国“阿波罗”号系列飞船6次登月采样的地点以及苏联LK飞船3次登月采样的地点距离都在1000公里以上。

月球有着45亿年的历史,目前人类对月球历史的了解在45亿年前到30亿年前之间,此前人类从月球带回的土壤岩石也基本都在这一时间段内。此前曾有研究表明,就在风暴洋的西北部区域,可能有比较“年轻”的月岩、月壤。相比目前已知的月球已有40多亿年的历史,这些月岩、月壤的形成时间可能在距今20亿年前甚至6亿年前,这也是人类目前未曾找到过的月球“最年轻”的月面,这将有助于科学家们了解月球的完整历史。

欧阳自远院士说:“‘嫦娥五号’的科学目标之一,就是要把这些月岩、月壤拿回来,测量它们的年龄,了解当时的月球环境,延续月球最近的历史。”

欧阳自远院士还提到,虽然月球现在已经确实是只剩下一具躯壳,内部已经没有能量,但是月核能量的消逝是到底是6亿年前、10亿年前、20亿年前还是现在所知的30亿年以前,这在科学上需要有一个定论。所以“嫦娥五号”此次任务有着特殊意义,就是要降落在风暴洋的西北部,把“最年轻”的月岩、月壤样本取回来。

中国还会到哪些天体上“挖土”?

有了“嫦娥五号”月球“挖土”的成功经验后,我国是否还会登上其他地外天体进行采样?欧阳自远院士在接受采访时说,中国到月球采样还是第一次,美苏都曾成功到月球采样,美国6次载人登月采回了381.7公斤的月球的岩石和土壤,阿波罗11号首次采集了22公斤月岩和月壤。苏联的探测器3次登陆月球打钻取样,总共取样0.33公斤,首次月球16号仅采回月球样品0.101公斤。中国首次月面采样取回2公斤的样品,但技术比美苏登月时要更完善。这些样品对于科学家们了解月球的历史相当有帮助。

欧阳自远院士说:“下一步,我们要到火星上采样,过程也与月面采样类似。有了月面采样的经验后,对于未来到火星采样也是很好的借鉴作用。”

欧阳自远院士接受环球网记者采访

另外,中国将来还要在对近地小行星2016HO3进行绕飞探测时,在其表面附着采集小行星样品。

据悉,目前包括美国、日本以及欧洲都在积极开展地外天体采样工作。欧阳自远院士表示,我国开展地外天体采样,对于我们解地外天体的资源情况、环境情况、历史以及提高技术水平,都是有好处的。

在谈到“嫦娥五号”是否会推动我国下一步载人登月的相关工作时,欧阳自远院士说:“‘嫦娥五号’是目前最复杂的一次任务,包括去、落、回三个步骤,如果是载人登月也是一样,但会带来更多复杂的问题,要求也更高。‘嫦娥五号’为我们载人登月做了一些初步的技术上的试验。中国现在也在安排做各种论证,也要进一步实现载人登陆月球同时取样。”

欧阳自远院士还表示:“‘嫦娥五号’起了非常好的先锋作用,提高了我们的信心,演绎了我们的技术能力,是非常非常好的一次尝试。”

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