相比之下,【/s2/】第二种方案风险较小,返回舱可以通过地面测控系统进行调整,进入最优月返回轨道。不仅是现在,而且这个方案也将是未来返回月球样本的首选方式。
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探月工程嫦娥四号任务模型。数字/视觉中国成功起飞后,探测器没有直接返回地球,而是交给了返回者。是返回者将样本带回地球。在这个过程中,速度极高,需要繁重的工作。什么样的回归者才能完成这个艰巨的任务?
以前月球寻回犬都是以第一宇宙速度(7.9 km/s)返回,这次月球寻回犬是以第二宇宙速度(11.2 km/s)返回。【/s2/】速度发生了变化,返回舱的气动外形,包括耐热材料和整个环节都需要进行优化改进,以抵抗与大气摩擦产生的热量,经济安全地返回地球。
这颗地外之石能告诉我们什么?
【/s2/】月球采样是人类了解宇宙物质组成的重要来源。【/s2/】陨石也有这个功能,但在坠落过程中,陨石与地球上的水和氧分子相互作用,产生一系列变化。
【/s2/】保存完好的月球样本将为我们提供不暴露于地球环境的地外物质,对于研究生命起源、宇宙物质的同一性和特殊性等问题具有重要价值。
▲月球的岩石。图/维基百科
返回者携带新鲜样本返回地球后,工作人员将立即把接收器送到一个特殊的研究实验室。【/s2/】由于月球样品来之不易,获得的样品量很少,所以月球样品的回收、加工和分装、样品制备以及各种分析测试项目都是在超净、高精度和高灵敏度的条件下进行的。
月球样品的分析和测量主要分为两部分,一部分是对其物理性质的测量,另一部分是对其化学性质的测量。
▲年轻月球上火山活动的证据。图/维基百科
【/s2/】物理性质主要包括光谱性质、密度、孔隙率、颗粒形状等。不要觉得这些物理性质太普通。通过这些数据,科学家可以获得月球热环境的特征、月球地震的传播速度、热导率和电磁辐射的穿透深度,从而更好地了解月球。
化学性质主要是基于多系统样品的同位素分析,这将对月球起源、形成和演化的假说给出重要的科学结论。
▲月亮圆度的变化。图/维基百科
月球的形成与地球密切相关。由于长期的地质变化,地球已经失去了原来的样子,但这一点在月球上保存得很好。可以说,研究月球的起源和演化,在一定程度上有利于地球科学的研究进展。
我们为什么要探索月球?
简单来说,【/s2/】中国探月三阶段任务规划分“盘旋、坠落、返回”三步完成。
第一阶段(一期工程)是探月。【/s2/】我们研制发射了第一颗月球探测器——月球探测卫星,对月球表面的环境、地貌、地形、地质构造和物理场进行探测,初步了解月球环境。