為慶祝中國(guó)共產(chǎn)黨成立100周年，鼓勵(lì)青少年學(xué)習(xí)航天科學(xué)知識(shí)，中國(guó)航天科普融媒體平臺(tái)聯(lián)合遼寧《新少年》雜志，啟動(dòng)《獻(xiàn)禮建黨百年——中國(guó)航天科技成就巡禮》專欄，為青少年講述中國(guó)航天科技取得的成果。
2020年11月24日，嫦娥五號(hào)月球探測(cè)器從海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)出發(fā)，開(kāi)始執(zhí)行月球采樣返回任務(wù)。12月17日，嫦娥五號(hào)月球探測(cè)器成功攜帶1731克月球樣品著陸在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域，我國(guó)首次月球采樣返回任務(wù)圓滿完成。那么，中國(guó)是從什么時(shí)候開(kāi)始探測(cè)月球的？為什么要探測(cè)月球？嫦娥五號(hào)的月球采樣返回之旅是什么樣的？往下看，我們來(lái)一一解答。
自古以來(lái)，我們中華民族對(duì)月球充滿了幻想和向往。古時(shí)，人們只能從地球遙望月球，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地觀察。于是，他們?cè)佋?，以?shī)歌寄托情思；他們記載，最早在商代的甲骨文中就有月食的記錄；他們觀察，制定了陰歷并發(fā)現(xiàn)了潮汐想象與月球密不可分……而今的我們甚至很難想象，老祖宗們是如何在千萬(wàn)次反復(fù)觀察月球后歸納、總結(jié)出來(lái)的。
盡管歷史的長(zhǎng)河滾滾向前，中華民族的兒女們對(duì)月球的情感卻始終如一。今天，中國(guó)航天在月球探測(cè)上已躋身世界前列，已發(fā)射多個(gè)月球探測(cè)器，完成了繞飛月球，在月球上著陸、巡視，去月球采樣、返回，精彩不斷，成果連連。那么，我們的探月之旅是如何開(kāi)啟的呢？
一切從一塊來(lái)自月球的小石頭開(kāi)始
1978年5月28日，美國(guó)總統(tǒng)安全事務(wù)顧問(wèn)布熱津斯基訪問(wèn)中國(guó)時(shí)，送給我們一件特殊的禮物——一塊指尖大小的月球巖石樣品。這顆小小的月巖只有1克重，是執(zhí)行阿波羅載人登月任務(wù)的航天員從月球取回的月巖樣品中的一小部分。
這是中國(guó)人第一次接觸到真實(shí)的月巖，盡管只有小小的一塊，但它來(lái)自月球，讓積淀了千百年探月情懷的中華兒女不禁心潮澎湃。他們熱切地想知道這塊月巖是來(lái)自美國(guó)阿波羅工程的哪一次任務(wù)，取自月球的哪一片區(qū)域，它的成分是什么等等。這些信息，送禮的美國(guó)沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明，他們想用這塊月巖考察我們的測(cè)試能力和研究水平。
那么，這顆月球巖石究竟是來(lái)自美國(guó)航天員6次載人登月之旅的哪一次呢？要知道，在這6次載人月球探測(cè)任務(wù)中，美國(guó)航天員們共帶回了重達(dá)382千克的月巖和月壤樣品。
想要了解這顆月巖，就要進(jìn)行深入的研究。于是，1克月巖被交給了科研機(jī)構(gòu)開(kāi)展相關(guān)研究工作。當(dāng)時(shí)，我國(guó)研究天體巖石的科學(xué)家還很少，在經(jīng)過(guò)全國(guó)大約近百名各方面的專家討論后，他們決定只取一半做研究，另一半月巖被送到北京天文館展出。至今，在北京的天文館里，人們還能看到當(dāng)年保存下來(lái)的另外半克月巖。
保存在北京天文館的半克月巖
面對(duì)半克月巖，專家們小心翼翼地進(jìn)行了測(cè)試和分析。他們測(cè)定出了月巖的礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、微量元素、化學(xué)成分、物理性質(zhì)、產(chǎn)出環(huán)境和形成條件等。最終，專家們推斷出這塊月巖來(lái)自于阿波羅17號(hào)飛船采集回來(lái)的樣品。參照了美國(guó)公布的數(shù)據(jù)后，他們還確定了這塊月巖采自月球的什么位置以及所受光照條件如何。
專家們打開(kāi)美國(guó)贈(zèng)送的1克月巖
盡管碩果累累，但中華兒女更期待著能夠用自己的力量去月球上一探究竟。經(jīng)過(guò)幾十年不懈的努力，終于在2004年，我國(guó)的探月工程立項(xiàng)了！中國(guó)探月工程被命名為“嫦娥工程”，中國(guó)人千年探月夢(mèng)要付諸實(shí)現(xiàn)了。
嫦娥工程標(biāo)志由書法特色的龍形
和一雙腳印勾勒成“月”字
作為中華文明的繼承者，我們站在前人的肩上，不斷攀登高峰，向著月球邁進(jìn)！十七年來(lái)，一步一個(gè)腳印地，中國(guó)人依靠自身力量完成了探月工程三步走——“繞”、“落”、“回”，實(shí)現(xiàn)了月球繞飛探測(cè)、月球軟著陸及巡視探測(cè)、月球采樣返回探測(cè)。做了這么多，我們究竟為什么要探月呢？除了是自古以來(lái)的夢(mèng)想，花費(fèi)巨大、難度巨大的探月活動(dòng)能給我們帶來(lái)什么呢？
我們?yōu)槭裁匆皆拢?/strong>
1
國(guó)家發(fā)展需要
探月是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的體現(xiàn)。實(shí)施月球探測(cè)工程，在經(jīng)濟(jì)、科技和國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略等方面有重大意義。同時(shí)，還能鼓舞人民的志氣，振奮民族精神，激發(fā)民族自豪感，增強(qiáng)民族凝聚力。
2
深入了解、認(rèn)識(shí)地球和月球
月球上幾乎沒(méi)有大氣和地質(zhì)活動(dòng)，也沒(méi)有被改造和破壞過(guò)，因此探月活動(dòng)可以幫助我們了解月球成因、演化和構(gòu)造等信息，從中了解地球的起源和演化等，加深我們對(duì)地球和月球的了解和認(rèn)識(shí)。
3
引領(lǐng)高新技術(shù)發(fā)展
探月能促進(jìn)學(xué)科的創(chuàng)新與發(fā)展，比如月球科學(xué)、空間天文學(xué)、材料科學(xué)等等，并帶動(dòng)更多學(xué)科共同發(fā)展。探月還會(huì)推動(dòng)航天工程系統(tǒng)集成、深空探測(cè)通信、航天發(fā)射等技術(shù)的發(fā)展，帶動(dòng)信息技術(shù)、人工智能、遙感遙測(cè)、新能源技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展，從而間接帶動(dòng)科學(xué)技術(shù)整體發(fā)展。
4
為開(kāi)發(fā)月球資源做準(zhǔn)備
月球資源的開(kāi)發(fā)利用將對(duì)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，進(jìn)行探月活動(dòng)能夠?yàn)槲磥?lái)人類開(kāi)發(fā)利用月球資源做準(zhǔn)備。比如月球上的氦-3資源是一種核聚變?nèi)剂?，?chǔ)量至少有約一百萬(wàn)噸，可供人類使用一萬(wàn)年以上，而地球上只有10噸到15噸。
5
開(kāi)展空間天文觀測(cè)
由于月球上沒(méi)有大氣，是超真空環(huán)境，因此能夠很容易地進(jìn)行天文觀測(cè)，例如可以進(jìn)行在地球上無(wú)法實(shí)現(xiàn)的紫外天文觀測(cè)。月球的背面永遠(yuǎn)背對(duì)地球，不會(huì)受到地球的各種活動(dòng)、低頻噪音以及人類活動(dòng)的干擾，更是一片“凈土”，能夠獲得更真實(shí)的宇宙信息。
探月好處多多，難怪各個(gè)航天大國(guó)趨之若鶩！中國(guó)探月工程也在去年迎來(lái)了“高光時(shí)刻”，月球探測(cè)器嫦娥五號(hào)完成了我國(guó)首次月球采樣返回任務(wù)，首次帶回了1.7千克的月球樣品。那么，嫦娥五號(hào)精彩的探月之旅是什么樣的呢？
嫦娥五號(hào)的“挖土”之旅
2020年11月24日，搭載著嫦娥五號(hào)月球探測(cè)器的長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭在文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射成功，我國(guó)首次月球采樣返回之旅啟程啦！那么，本次探月之旅分為哪些步驟呢？下面，就讓我們隨著嫦娥五號(hào)開(kāi)啟一趟月球往返之旅吧！
1
旅行的第一步，到達(dá)目的地！
嫦娥五號(hào)從文昌航天發(fā)射場(chǎng)出發(fā)，直接進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，飛向月球。飛抵月球附近后，嫦娥五號(hào)會(huì)先“剎車”，進(jìn)行點(diǎn)火制動(dòng)并環(huán)繞月球飛行，逐漸減速，為著陸月球做準(zhǔn)備。
與嫦娥三號(hào)、嫦娥四號(hào)只有著陸器、巡視器兩個(gè)部分不同，嫦娥五號(hào)由上升器、著陸器、軌道器、返回器四個(gè)部分組成。落月時(shí)，上升器和著陸器的組合體首先與軌道器和返回器的組合體斷開(kāi)，從環(huán)繞月球飛行的軌道向著月面進(jìn)發(fā)。隨后，由著陸器帶著上升器在月球正面西北部的呂姆克山脈著陸。
嫦娥五號(hào)的組成
2
旅行的第二步，逛吃逛吃逛吃！
嫦娥五號(hào)著陸器使用深孔鉆取式采樣器和鏟挖式復(fù)合功能采樣器，采樣月球樣品，然后將樣品封裝打包。打包好了行李，就該上升器工作了！上升器帶著月球樣品從月球發(fā)射，回到環(huán)月軌道。在那里，軌道器和返回器的組合體已經(jīng)等待多時(shí)。
嫦娥五號(hào)在月球表面采樣示意圖
隨后，上升器與軌道器和返回器的組合體進(jìn)行對(duì)接，并將樣品轉(zhuǎn)移到返回器的內(nèi)部。這個(gè)時(shí)候上升器就可以功成身退了，拋掉上升器之后，軌道器和返回器就會(huì)離開(kāi)月球，踏上回家之路。
3
旅行的最后一步，“伴手禮”帶回家！
嫦娥五號(hào)飛回地球附近后，軌道器也完美謝幕。最后由返回器帶著樣品，在“家門口”玩?zhèn)€“打水漂”，把飛行速度降下來(lái)，保證速度不至于過(guò)高或者過(guò)低，能夠順利進(jìn)入地球大氣層。沖過(guò)大氣層的“熱情洗禮”并著陸在內(nèi)蒙古大草原上，嫦娥五號(hào)的任務(wù)就圓滿結(jié)束了。
嫦娥五號(hào)軌道器與返回器分離示意圖
嫦娥五號(hào)的探月之旅看上去是不是很有意思呢？嫦娥五號(hào)之后，我們還將發(fā)射嫦娥六號(hào)、嫦娥七號(hào)、嫦娥八號(hào)，不僅要再次去月球“挖土”，而且要去月球的南極看看。
未來(lái)，我們還將與其他航天大國(guó)、航天強(qiáng)國(guó)一起，共同制定、建造可以長(zhǎng)期自主運(yùn)行的國(guó)際月球科研站，你期不期待？
編輯/楊斯爽
審核/楊潔
監(jiān)制/曹曉勇
來(lái)源/中國(guó)航天科普
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