科技前沿 | 填補(bǔ)月背研究歷史空白！嫦娥六號(hào)“挖土”成分揭秘→

總臺(tái)記者從中國科學(xué)院國家天文臺(tái)獲悉，9月17日，中國科學(xué)院國家天文臺(tái)李春來、中國探月與航天工程中心胡浩、北京控制工程研究所楊孟飛領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)在《國家科學(xué)評(píng)論》上發(fā)表嫦娥六號(hào)返回樣品的首篇研究論文****，闡述了返回樣品的物理、礦物和地球****化學(xué)特征。

月壤與巖屑特性

論文中指出了嫦娥六號(hào)返回樣品具有較低密度，表明其結(jié)構(gòu)較為松散，孔隙率較高。顆粒分析顯示，月壤的粒徑呈現(xiàn)雙峰式分布，暗示樣品可能經(jīng)歷了不同物源的混合作用。此外，嫦娥六號(hào)采集的巖屑碎片主要由玄武巖、角礫巖、粘結(jié)巖、淺色巖石和玻璃質(zhì)物質(zhì)組成。其中，玄武巖碎片占總量的30%~40%，其礦物以輝石、斜長(zhǎng)石和鈦鐵礦為主，橄欖石含量極低。角礫巖和粘結(jié)巖由玄武巖碎屑、玻璃珠、玻璃碎片以及少量的斜長(zhǎng)巖和蘇長(zhǎng)巖等淺色巖石碎屑物質(zhì)構(gòu)成，進(jìn)一步揭示了樣品來源的復(fù)雜性。

△嫦娥六號(hào)返回樣品的典型圖像。
礦物與地球化學(xué)特征

礦物學(xué)分析顯示，嫦娥六號(hào)月壤樣品的主要物相組成為斜長(zhǎng)石（32.6%）、輝石（33.3%）和玻璃（29.4%），其中玻璃含量接近阿波羅樣品的下限。此外，樣品中還檢測(cè)到少量的斜方輝石，暗示了非玄武質(zhì)物質(zhì)的存在。
地球化學(xué)分析進(jìn)一步揭示，嫦娥六號(hào)樣品中的鋁氧化物和鈣氧化物含量較高，而鐵氧化物含量相對(duì)較低，這與月海玄武巖和斜長(zhǎng)巖混合物的特征一致。此外，樣品中的釷、鈾和鉀等微量元素含量顯著低于KREEP玄武巖，與位于月球正面風(fēng)暴洋克里普地體中的阿波羅任務(wù)和嫦娥五號(hào)任務(wù)的樣品表現(xiàn)出了巨大差異。
月球科學(xué)的新篇章

△嫦娥六號(hào)、嫦娥五號(hào)、美國Apollo計(jì)劃及蘇聯(lián)Luna計(jì)劃落點(diǎn)示意圖嫦娥六號(hào)采樣任務(wù)的著陸點(diǎn)位于月球背面南極-艾特肯盆地。采樣點(diǎn)位于SPA盆地內(nèi)部阿波羅撞擊坑邊緣，該區(qū)域月殼極薄，有望揭露月球背面早期撞擊盆地的原始物質(zhì)。嫦娥六號(hào)任務(wù)首次完成人類從月球背面采樣的壯舉，帶回1935.3克珍貴樣品。這些樣品不僅包括了記錄火山活動(dòng)歷史的玄武巖，還混合了來自其他區(qū)域的非玄武質(zhì)物質(zhì)。這些樣品，如同月球遠(yuǎn)古時(shí)期的“信使”，為我們研究月球早期的撞擊歷史、月球背面火山活動(dòng)以及月球內(nèi)部物質(zhì)組成提供了重要的第一手資料，為我們研究月球早期演化、背面火山活動(dòng)和撞擊歷史提供了直接證據(jù)，也為理解月球背面與正面地質(zhì)差異開辟了新的視角。
作為中國航天史上迄今為止
技術(shù)水平最高的月球探測(cè)任務(wù)之一

嫦娥六號(hào)任務(wù)到底有多難？6月25日14時(shí)7分，嫦娥六號(hào)返回器攜帶人類首份月球背面樣品，精準(zhǔn)著陸在內(nèi)蒙古四子王旗，任務(wù)取得圓滿成功。

嫦娥六號(hào)原本是嫦娥五號(hào)的備份，但和嫦娥五號(hào)不同的是，嫦娥六號(hào)是執(zhí)行月背任務(wù)，這就對(duì)工程設(shè)計(jì)提出了很多新的要求。

據(jù)中國航天科技集團(tuán)工作人員介紹，不僅是總體設(shè)計(jì)難度大，這次要在月背著陸采樣，就要適應(yīng)月背條件的改變。比如這次新的月背著陸區(qū)域更加崎嶇，月壤的地質(zhì)結(jié)構(gòu)也不清楚，增加了采樣的難度。

此外，月背不能直接通信，需要增加中繼星，那么探測(cè)器就要適應(yīng)中繼星的要求，技術(shù)狀態(tài)變化也是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，需要經(jīng)過充分驗(yàn)證和準(zhǔn)備，才能夠適應(yīng)整個(gè)系統(tǒng)的要求。

除此之外，由于月背與月面的光照不同，嫦娥六號(hào)在奔赴月球的道路上，第一次采用了逆行軌道設(shè)計(jì)的創(chuàng)新方案。

嫦娥五號(hào)任務(wù)是到月球的赤道以北采樣，這種情況的光照從南往北照；但到月球背面采樣，光照就變成了從北往南照。如果不采用逆行軌道的話，會(huì)對(duì)熱控帶來很大的問題。第一次采用逆行軌道非常成功，能夠保證采樣時(shí)是有光照的。