钻取→表取→封装,秒懂月背挖“宝”全流程!

百科   2024-06-04 19:19   甘肃  
2024年6月2日6时23分,嫦娥六号着陆器和上升器组合体在鹊桥二号中继星支持下,成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区。

在降落后的48小时内,嫦娥六号会先后进行钻取、表取以及样品封装等工作。你了解这些过程吗?这背后又有哪些奥秘呢?来跟我们一起看下去吧。

01

钻取和表取
两者有何区别?


和嫦娥五号任务相同,执行月背采样任务,嫦娥六号也要进行钻取表取两种采样方式。

首先进行的是钻取。

钻取采样装置设计长度为2.5米,由特殊的硬质合金制成,一共有三层结构。最外层是可以旋转钻进的外钻杆,紧靠外钻杆的是取芯管,取芯管的外面包裹着一条长长的袋子,叫取芯袋。当钻头向下钻进时,取芯袋也会跟随着取芯管向下运动,而钻取到的月壤岩芯则会被顶进袋内,这个过程有点像穿袜子。

虽然钻取采样能够采集到月壤一定深度下富有层理信息的月壤样品,不过它的采样量相对比较少,方式也不能调节,相对着陆器是固定安装的。

取样后的取芯袋以缠绕的方式存放在钻取初级密封装置上。完成钻取采样任务后,就将进行表取采样。

表取采样是借由机械臂完成的。机械臂的伸展长度达到了3.7米,可以在120度的范围内实施月面采样,并且能够连续多次采样。机械臂采集的是月球表层的月壤和石块,相对来讲,可以采集更多的样品

机械臂携带了一个末端采样器,一头的采样器兼具了挖取、铲挖、抓取三种功能。对于颗粒细小的月壤可直接挖取,对于较小的石块则可以铲挖。此外,它还可以抓取更大尺寸的石块。

另一头的采样器则能对一些相对坚硬的目标进行浅钻,并通过花瓣结构进行样本提取。

表取采样来的样品,会被放置在表取初级密封装置中。取样工作结束之后,表取初级密封装置就会从着陆器上被提取出来,放置在上升器顶部的密封封装装置中进行封装。

这两种方式是互补的,一个表层,一个深层。从任务完成的考核性来讲,这两种采样方式也可以是互相备份的,提高任务的执行能力和考核度。

02

 月背采样
面临哪些挑战?


由于此次嫦娥六号任务是在月球的背面进行,且靠近南极的区域,所以相比嫦娥五号来讲,它有三大挑战

① 月球背面相对地球不可见,为保证数传链路的连续性,需要靠鹊桥二号中继星进行搭桥。

② 由于纬度更高一点,月壤的风化程度相比低纬度的,更加不充分。月壤当中的石块含量可能会更多,这对地面的规划以及采样机是一个更大的挑战。

③ 采样时间比嫦娥五号更短,整体工作流程更复杂,任务挑战非常大。

03

关键48小时 
“着上组合体”状态如何

据嫦娥六号任务工程总体发射场工程技术组组长胡震宇介绍,嫦娥六号任务主要经历11个飞行阶段。目前正在进行的是月面工作段,预计整个过程将在约48小时内完成。

目前,嫦娥六号“着上组合体”的状态符合预期,采样工作正在按照预定流程,顺利开展。未来几天,在完成钻取、表取采样以后,就要进行上升器的起飞准备工作上升器起飞以后和在轨等待的轨返组合体进行对接和样品转移,然后便会开展月地返回的旅程。👽


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