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嫦娥五号任务,我国首次通过嫦娥系列飞船成功登陆月球成功采样1731克月壤样品,这是人类21世纪首次采集月球土壤样品,距离上次月壤采集已经时隔44年了。

近日,我国正式公布全面推进探月工程四期,四期规划包括嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号任务。标志我国即将探月工程,将会进入一个全新的阶段。
据了解,关于探月任务四期三次嫦娥飞船发射任务,分别执行三项重要任务:
- 嫦娥六号执行月球背面采集样品,争取实现采集2000克;
- 嫦娥七号实现月球南极着陆,携带部分设备进入月球南极,并寻找月球水源;
- 嫦娥八号2028年前后完成发射,完成月球南极科考站基本型,实现全球首个月球科考站建立,包括月球轨道器、着陆器、月球车、飞跃器等大量的科学探测仪器。

由此可见,探月任务四期,嫦娥六号发射任务的重要性,为未来的两次发射奠定了重要基础。那么,嫦娥六号登陆月球背面南极有多难?
嫦娥六号登陆月球南极艾特肯地区,到底要经历什么?
在我国探月任务嫦娥系列飞船发射任务中,通常双号都是单号的备份星,比如嫦娥二号、嫦娥四号。那么,嫦娥六号是否是备份星呢?

嫦娥六号也不例外,嫦娥六号实际上是嫦娥五号的备份星,由于嫦娥五号圆满完成了预定任务,嫦娥六号也具备嫦娥五号的自重着陆月球表面的能力,并且可以携带月壤返回地球。
由于嫦娥六号是嫦娥五号的备份星,其携带的载荷实际上也相当,因此嫦娥五号携带1731克月壤,嫦娥六号 “争取” 携带2000克月壤返回地球。那么,嫦娥六号登月与嫦娥五号有什么差异呢?
按照探月任务四期计划,嫦娥六号将飞抵月球背面,在月球南极艾特肯地区着陆,携带月球南极月壤2000克。由于人类从未见过月球背面,截至目前全球仅有我国具备月球背面探索任务的能力。

因此,嫦娥六号着陆月球背面,将成为月球探索的里程碑。那么,嫦娥六号登陆月球背面南极艾特肯地区,到底有多难?
第一、是着陆月球背面,由于月球背面从未展示给人类,人类若想将人造航天器运送到指定位置,需要借助鹊桥中继卫星提供数据中继服务,其他的自主控制着陆、起飞等关键性步骤已经在嫦娥五号得到验证。
据了解,嫦娥七号将自带中继模块,标志未来嫦娥系列飞船登陆月球背面,将不需要鹊桥中继卫星实现与地面通信,地面基站可以实现自主控制。

第二、月球背面采样困难,虽然嫦娥五号与嫦娥六号同为月球采样,但是两者之间的差异非常大,嫦娥六号将在月球南极纬度较高,地表起伏较大的环境采样。由于月球背面存在一些永久阴影区,温度极低,这对航天器将会带来巨大的考验。
首先,考虑极低温度下,探测器的热管理和保温相较于嫦娥五号要求更加高,还有就是嫦娥六号能源的产生提出更高的要求。

其次,对嫦娥六号能源的产生提出更高的要求,嫦娥五号登月没有考虑月夜环境的应对,所以嫦娥五号仅采用了太阳能电池板+化学电池进行供电,在月昼完成探月任务。而嫦娥六号,着陆就是月夜,因此这对嫦娥六号探月有着更高的要求。
根据专家分析,此次嫦娥六号执行探月任务,为保障探月的成功,应对月夜寒冷环境,嫦娥六号很可能携带放射性同位素热能电池或者化学电池应堆。

因此,看似十分相似的嫦娥五号和嫦娥六号执行月球土壤取样任务,实际上嫦娥六号将面对更加复杂且危险的环境,其难度并不是一般的小。
为何选择月球南极艾特肯盆地着陆?
根据探月四期任务可以看出,我国将要在月球背面南极地区建立基地,为何选择在月球的南极呢?

实际上,极区的月壤的采集难度远超日晒区月壤,这是因为水的存在。根据中子光谱仪的观察,在月球的两极存在约30亿吨水被埋藏在月球极地地区陨石坑50厘米深度的地下。
为何人类看不到月球极地的水呢?月球实际与地球十分相似,在两极的温度极低,以至于水呈冰状储存在月球的两极。据了解月球极地地区的温度在零下230摄氏度至零下70摄氏度之间。

由于月球的气压相对地球而来十分低,以至于在月球存在的水很可能在月球的两极的空气中也存在水分子。
然而,若要在月球南极对地下储存的水资源开发,并不是想象中那么简单,若直接钻取采样,月壤中的冰将会直接将钻头冻住卡死;若钻头转速足够快,冰并不能将其冻住,很可能出现摩擦生热,导致土壤中的水大量逃逸到空气中。

因此,此次嫦娥六号探月任务,飞船将要进行多项升级提升,在对应低温低压环境、大岩石问题、钻进策略等等都需要做到极大的升级和改进。
总结
嫦娥六号探月任务,将是我国探月四期的一个重要的开端,为我国月球南极科考奠定坚实的基础。为中国航天加油!