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嫦娥六號

來自 新浪網 的圖片

發射地點 ：中國文昌航天發射場 着陸地點 ：月球背面南極-艾特肯盆地 發射時間 ：2024年5月3日17時27分

嫦娥六號（Chang'e 6）原是嫦娥五號的備份探測器，在嫦娥五號任務成功後，嫦娥六號就有了自己的任務——月球背面採樣返回。嫦娥六號任務將結合嫦娥四號任務中掌握的月球背面着陸技術、嫦娥五號任務中掌握的月球採樣返回技術，預計可實現人類首次月背採樣返回。已於2024年5月3日17時27分在文昌航天發射場採用長征五號發射，返回器於同年6月25日14時07分在四子王旗着陸場成功着陸。

嫦娥六號的工程目標是突破月球逆行軌道設計與控制技術、月背智能採樣技術和月背起飛上升技術，實現月球背面自動採樣返回，同時開展有效的國際合作。

2019年，中法簽署月球探索計劃意向書，法國科研設備將搭乘中國的嫦娥六號月球探測器，與中國一起探索月球。法國國家航天研究中心主席讓-伊夫·勒加爾曾在社交平台表示，法方準備在嫦娥六號上搭載約15千克的設備，包括一台照相機和一台分析儀，以方便對月球的研究。2023年4月7日，雙方發表的聯合聲明表示，雙方對兩國航天機構圍繞嫦娥六號及地外樣品聯合研究開展合作感到滿意。

項目目標

嫦娥六號計劃在月球南極艾特肯盆地的阿波羅環形山採集2千克的月壤和月岩樣品，並將其送回地球。這將是人類獲得的第一份月球背面樣品。艾特肯盆地是太陽系內（人類已知的）最古老的撞擊坑，目前認為形成於月球誕生的初期，直徑約2400千米，最深可以達到8.2千米。阿波羅環形山，目前認為是大約40億年前形成的。其直徑達到了490-540千米，形成時撞擊的烈度也很大。兩次撞擊使得大量月幔物質到達月球表面。因此，嫦娥六號返回的樣品將有助於研究地月系，乃至整個太陽系的歷史。同時，嫦娥六號將用搭載的其他儀器獲得更多科研數據，以供對月球環境的研究。

探月四期

嫦娥五號任務成功，標誌着2004年定下的無人探月「繞、落、回」目標已經圓滿完成。為了給載人探月做準備，中國航天在2022年立項了探月第四期工程。四期工程計劃發射嫦娥六號、嫦娥七號、嫦娥八號三個探測器。其中，嫦娥六號作為嫦娥五號的備份，將進行一次月背採樣返回任務；嫦娥七號展開月球南極資源探測；嫦娥八號進行原位資源利用試驗，七號、八號組成國際月球科研站的初期基本形態。按照原本計劃，先發射嫦娥七號，再發射嫦娥六號，最後是嫦娥八號。這是因為早期方案的嫦娥七號上掛載了一顆中繼衛星，嫦娥六號任務的順利進行，必須依靠那顆衛星的信號中繼服務。然而，後期方案論證發現，嫦娥七號原有的方案中，中繼衛星會擠占科學有效載荷安裝的空間，不利於嫦娥七號完成既定任務。在方案的調整中，嫦娥七號中繼衛星獨立出來，成為如今的鵲橋二號；嫦娥六號也和嫦娥七號調換發射順序，形成了目前的探月四期工程計劃。

為了測試地月空間航天器精確導航的技術，中國航天發射了DRO衛星星座。DRO星座通過1顆近地軌道衛星（DRO-L）和2顆月球遠距離逆行軌道衛星（DRO-A/B），實現航天器的位置確定。DRO-L在2024年2月3日由捷龍三號遙三發射成功。DRO-A和DRO-B在2024年3月13日由長征二號丙/遠征一號S（商業型）發射升空。長征二號丙飛行段正常，但是遠征一號S上面級出現故障，衛星沒有進入預定的地月轉移軌道，發射部分成功。隨後，衛星-上面級組合體使用上面級RCS抬高軌道，並實現衛星和上面級的分離。現在，北美防空司令部已經丟失了對兩顆衛星的跟蹤，普遍認為衛星已經憑藉自身動力實現地月轉移。

為滿足探月四期工程地月中繼需要，五院研製了鵲橋二號中繼衛星。鵲橋二號（Queqiao-2）是全新一代地月中繼衛星。中繼衛星質量約為1200公斤，設計壽命8年以上，基於CAST-2000平台製造，它不僅可發揮中繼通信的功能，還攜帶了相關科學有效載荷。鵲橋二號中繼星與2018年發射的嫦娥四號「鵲橋」中繼星相比，技術創新更多、技術狀態更多、功能更強、接口更為複雜、研製難度更高、任務時間跨度更大。此外，鵲橋二號攜帶了多台科學載荷，將開展科學探測。

鵲橋二號主要服務於嫦娥六號、嫦娥七號以及嫦娥八號等後續月球探測任務。此外，一旦鵲橋號中繼星退役，鵲橋二號中繼星還要接力為在月球背面探測的嫦娥四號提供中繼通信服務。

嫦娥七號上搭載了多個中國和外國的科學載荷，將開展月球南極的環境與資源勘查，包括月球南極月表環境、月壤水冰和揮發組分等探測任務，獲取全月球、着陸區與巡視區域的遙感和就位科學數據，並為月球科研站建設奠定基礎。嫦娥七號將於2026年前後發射。探測器包括：月球軌道器、着陸器、巡視器及飛躍器等，着陸區選址在月球南緯85°以上的南極-艾特肯盆地區域。

嫦娥八號計劃於2028年前後實施發射，將開展月球多物理場、區域地質剖面探測與研究，月基對地觀測與研究，月球原位樣品分析及資源就位利用、月表環境小型封閉陸生生態系統實驗與研究，將與嫦娥七號等共同組成月球科研站基本型。中國國家航天局在2023年10月2日，在第74屆國際宇航大會（IAC）期間，發布嫦娥八號任務國際合作機遇公告。嫦娥八號着陸器開放200千克載荷資源，獨立模塊質量不超過100千克，用於開展系統級和單機級合作項目。嫦娥八號任務國際合作項目意向書申報截止時間為2023年12月31日，計劃在2024年4月完成初步遴選，9月完成最終遴選，確認合作項目。

探測器平台

探測器總體布局與嫦娥五號相似。在待發射狀態下，從下至上依次是軌道器、返回器、對接機構、支撐艙、着陸器、上升器。

軌道器

軌道器外形是一個扁圓柱體，內部主要是四個球形貯箱。底部安裝一台3000牛主發動機，其他部位的外壁上還有一系列姿控推進器。兩側有太陽能帆板，在返回器分離前為軌道器-返回器組合體提供電力。正常情況下完成既定月球探測任務後會剩餘較多推進劑，很可能進行額外的任務。

嫦娥六號軌道器外部掛載了一顆巴基斯坦與上海交通大學的「SJTU思源二號」（ICUBE-Q）立方星。衛星大約7千克重，星上搭載了兩台相機，將在月球軌道上進行拍攝照片和探測月球磁場的任務。

返回器

返回器外形類似縮小的神舟載人飛船返回艙，可以攜帶2千克月球樣品，由月地自由返回軌道返回地面。返回艙裝有12台姿控推進器，可以實現第二宇宙速度高速半彈道跳躍式再入，從而將過載峰值控制在4.8G，僅略高於神舟飛船使用普通半彈道再入的過載。該技術中國在嫦娥五號再入返回飛行試驗器（嫦娥五號T1）上首次試驗並獲得圓滿成功，在嫦娥五號返回器上首次運用，未來在新一代載人飛船（夢舟載人飛船）上也將運用。返回器將在四子王旗着陸場或東風着陸場着陸。

支撐艙

支撐艙是一個只有側壁的圓台形艙段，上下分別連接着陸器和軌道器，包圍着對接機構和返回器。支撐艙先與着陸器分離，軌道器-返回器組合體先繞偏航軸轉動90度，再分離支撐艙，以防止碰撞。

對接機構

對接機構的四條支撐腿下部與軌道器相連，返回器被支撐腿包圍。頂部安裝了三組抱爪，在對接瞬間釋放，抱住上升器的三組橫杆，完成對正、拉緊動作。此外，對接機構上還安裝了一套棘輪棘爪式樣品轉移裝置，可以將樣品容器從上升器轉移至返回器內部。樣品轉移、返回器密封完成後，支撐腿上分離機構解鎖，對接機構與軌道器分離，而與上升器保持對接狀態。

着陸器

着陸器大致與嫦娥五號相同，和嫦娥三號、四號着陸器總體布局相似。着陸器艙段較矮，外形類似一個側棱被截去的正四稜柱。底部中央安裝一台YF-36 7500牛深度變推力主發動機，四角分別安裝兩台姿態控制發動機。前後左右的側壁上各安裝一個可伸縮的着陸腿；左右兩側側壁上分別安裝一副太陽能帆板，很可能為了提高在月球南極的發電效率，使用豎直構型的帆板。側面還安裝了一些科學設備，包括用於收集樣品的機械臂。截去側棱後形成的四個側面較小，主要安裝姿控推進器。上表面安裝了高增益天線，中部裝有一個導流錐，導流錐四周有上升器的支架。

着陸器內部主要安裝了四個球形的金屬膜片貯箱。為了減重，嫦娥五號的着陸器沒有獨立的主控計算機。上升器月面起飛前，着陸器和上升器共用主控計算機；在上升器起飛後，着陸器停止工作。但是，嫦娥六號搭載了較多需要長期工作的載荷，而從着上組合體到上升器起飛僅有兩天時間，遠遠不夠載荷收集足夠多的數據。因此，嫦娥六號在着陸器內部增加了主控計算機，將在上升器起飛後長期工作。嫦娥六號着陸器除了一些本國的儀器外，攜帶了以下的外國科學儀器：

歐洲空間局和瑞典的月表負離子分析儀，將進行月表原位反向散射和濺射負離子探測，開展行星科學的基礎問題研究。

法國的氡氣探測載荷，將測量月球表面的氡氣及其衰變產物，優化月球氣體輸運模型，進一步完善月壤物理性質認知。

意大利的激光角反射器，將試驗月球軌道航天器精確導航技術。

此外，着陸器側壁掛載一輛小型月球車。月球車搭載了一台紅外光譜儀，有效載荷將利用不同礦物和化合物以特定方式吸收和發射紅外輻射的方式，確定月球表面岩石、土壤和風化層的成分，這可用於水探測。