嫦娥六号:中国雄心勃勃的太阳系计划的冰山一角(组图)

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嫦娥六号:中国雄心勃勃的太阳系计划的冰山一角



图像来源,GETTY IMAGES

中国的“嫦娥六号”探测器的任务是从月球表面带回采集的样本,这项探测任务也是更加更加雄心勃勃的太空探索计划的垫脚石。

这个探测器已经在人类此前未曾到达的月球背面成功着陆。发射大约一个月后,中国迄今为止最雄心勃勃的探月计划的探测器触碰到了月球表面,嫦娥六号飞船由轨道器、返回器、上升器和着陆器四部分组成。

嫦娥六号的主要任务是首次在月球背面采集样本并安全带回地球,进而可能让我们获知关于最近的邻居、我们自己的星球以及太阳系早期历史的内幕。为了达到这一目标,中国的宇宙飞船要上演一场四重奏的复杂宇宙之舞。

5月3日从文昌航天发射场升空后,嫦娥六号大约花了4.5天的时间飞向月球。进入绕月轨道后,着陆器从轨道器分离,对准了降落区域。月球背面从不朝向地球,“鹊桥二号”中继星提供了操作通讯帮助,这是今年3月中国发射的通讯接力卫星。

北京时间6月2日早间(格林威治时间6月1日晚上),着陆器降落在月球南极-艾特肯盆地(South Pole-Aitken basin,SPA),这是月球背面一片巨大的撞击盆地。随后着陆器使用钻头和铲子作为工具,采集月表及表面以下的物质,再由上升器运送回环月轨道,载入轨道器并完成货运任务。

轨道器和上升器之间的精确交会对接需要在每秒超过1英里的飞行速度下完成,这是自动化操作,需要考虑和地球上的基站之间的距离带来的光速通讯的延迟。

这场太空中的对接完成后,样本进入返回器。这个酷似缩小版神舟载人飞船的航天器会在返回器接近地球时被释放,在地球大气层发生弹跳,卸下高速返回时的一部分能量,最后直线下降穿越大气层降落在内蒙古草原的降落场。



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图像加注文字,嫦娥六号由四个部件组成,目标是从月球背面带回样本。

将采自艾特肯盆地的样本带回实验室,可能在科学上带来无可估量的回报。

“艾特肯盆地上获取的岩石,有助于探索发现有关月球起源和地质进化的答案,” 英国曼彻斯特大学月球及行星科学教授凯瑟琳·乔伊(Katherine Joy)说。美国宇航局的阿波罗计划到目前为止只是到达了月球正面,不象嫦娥六号那样首次从月球背面收集到了样本。"希望这能帮助我们解锁月球正面和背面地质特征如此不同的原因。"

“这些样本还能帮助了解撞击盆地本身,揭示巨型小行星在早期历史上撞击月球的时间。”乔伊说。

而除了科学上的谋略外,嫦娥六号还掩饰了中国更大的野心。

这些演习对另外一个将来的目标会非常有用:从火星获取样本。相比于月球样本给研究太阳系秘密带来的科学价值,红色星球更可能提供最大的秘密:生命的起源,以及火星是否适合人类居住。

美国航天局和欧洲航天局也在致力于取回火星样本,但来自预算和议会的阻碍延缓了他们最近的进展。这意味着中国可以率先在这一令人关注的领域抢先迈出一步。

另外一个值得关注的事实是,嫦娥六号的上的交会对接其实对于取回月球样本并非必须。但这项技术对于宇航员登陆月球并返回地球有用,此外嫦娥六号的复杂任务也证明了这一点。

中国去年宣布将于2030年前实现载人登月,计划将一对宇航员送到月球表面,几小时后返回绕月轨道和另一宇航员会合。这些操作和嫦娥六号的轨道器、上升器设计一样,也和美国宇航局的阿波罗计划相似。

中国并不仅仅为了准备在月球留下旗帜和足印的短途之旅,他们的野心更接近于美国的阿耳忒弥斯计划而非阿波罗计划。中国计划在2026到2028年之间对月球背面的南极进行两次探测,包括探索使用3D技术打印月壤砖块,作为建造月球基地的前驱。



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“月球南极点是送人重返月球的目标。”乔伊说。

“和嫦娥七号以及嫦娥八号一样,美国宇航局的商业登月计划也准备测试极地土壤中挥发物,包括水和水冰的位置和数量。”

“这些材料可以用于人类将来的探索。今后几年,看看那些登陆机器人会遇到的各种各样的情况,会非常有趣。”

这些都是月球基地倡议的一部分。中国和俄罗斯联手,正在召唤其他国家加入国际月球科研站计划(International Lunar Research Station),同时开发基础性技术诸如能在月球的黑夜里提供能源的核反应堆,它能维持相当于地球上两周的时间。

这是一个与美国宇航局的阿耳忒弥斯计划并行但独立的项目。它显示出地球上的地缘政治分裂并非仅限于这个星球。通常被视为纯科学目标的空间探索,也被赋予了地缘政治涵义,暗示着实现其它目标的能力。

中国的太空野心注定很复杂。“所有的国家追求太空项目,都有很多原因,大多数最终落到战争、发展以及威望这几项上。” 英国莱斯特大学(University of Leicester)的太空政策学者布莱德·鲍恩(Bleddyn Bowen)说。

“有的(计划)是科学和实验目的,比如嫦娥计划,有的是为了经济和基础设施,但其它的却是为了增强军事实力。”鲍恩说。

中国已经拥有了自己的空间站,名叫“天宫”,它能一次性容纳三名宇航员在里面带上半年。“北斗”卫星则比对美国的GPS系统。

时空服务在中国促进了经济增长,同时助长了定位功能的手机应用,有助于金融、农业、船运、民航以及更多行业。它还能帮助中国军队提高导弹制导能力,在全球扩展力量。这一点中国也并非独家。



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图像加注文字,中国空间站包含了天河等组件。

“中国军事太空计划和反卫星武器过去以及现在都没有落后于其它主要太空强国。”鲍恩说。

“中国领导人在战争、发展和威望上追求复合的利益。他们想要在内外威胁前保持安全,发展自己的军事实力,确保在世界经济中的领导地位,以及通过成功的知名项目来收获政治好处和威望。”

嫦娥六号的主要任务不时登上媒体头条,中国的太空计划规模复杂,在本国内外激起了反响。

回到科学上,中国在天文学、天体物理学以及系外行星侦测方面正取得长足进步。中国从事太空科学研究的主要官员本月透露了一系列旨在取得突破的任务,包括正在成型的卫星群,利用月球背面克服地球干扰,以及收集来自早期宇宙的微弱信号等。

另一任务是探测像地球这样的太阳系外行星,以及银河系里那些没有恒星和轨道的流浪行星。此外,对月球的探索能获取关于太阳极地的第一手信息。

该国的"天问"计划旨在从近地小行星上获取样本并访问一颗彗星,从火星取得样本,以及探测木星。此后还有天王星、海王星这些大家伙也在未来的考虑之中。

中国太空官员甚至提到创立地球月球经济带,这表明,和美国这样的其它太空强国一样,中国正在探索太空计划的商业化。

目前来看,中国的焦点是在6月底之前让嫦娥六号将样本带回家。未来中国的太空样本之旅将在几年后由其宇航员完成。


 

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