月背“挖土”有什么稀奇？

2024年6月25日，“嫦娥六号”返回器着陆在内蒙古四子王旗，带回了全世界首份来自月球背面的土壤采样。

化学启蒙

·九年级化学上“物质的变化和性质”

·了解物质的物理性质，对于研究它们的组成、结构和变化非常重要。

为什么要去月球背面呢？

月背的土壤有什么稀奇之处？

与月球正面的土壤又有什么区别？

“嫦娥六号”为何要去月背“挖土”？

我们把月球始终面向地球的一面称为月球正面，而把背向地球那一面称为月球背面，简称月背。

1959年，苏联“月球三号”探测器传回了“月背”的第一张照片，人们惊讶地发现：月球背面的样貌和正面看起来完全不一样，月球背面更粗糙，起伏更大，环形坑也更多。

“嫦娥六号”的取壤地点，位于月球背面的南极-艾特肯盆地，这里的地质结构与嫦娥五号着陆点的相比，有着极大不同。南极- 艾特肯盆地是整个太阳系中目前已知的最大、最深、最古老的撞击盆地，这说明当时的撞击力度非常恐怖，强烈的冲击力可能把月壳都撞碎了，将更深层的月幔翻转到了月球表面。而“嫦娥五号”的着陆点——吕姆克山，当年是月球正面西北部的一座活火山，那里的土壤比月背的岩石土壤要年轻许多。

由此可以推测出，“嫦娥六号”和“嫦娥五号”采集到的月球土壤存在明显差异：一老一新；一个是天体撞击形成代表外部力量，一个是火山喷发形成代表内部活动；不仅如此，“嫦娥六号”带回的土壤，质地也更加黏稠，甚至出现了结块现象。

研究月背土壤，可以帮助人类更全面地掌握其物质结构和物理特性，并由此深入了解月球是怎么形成和演化的。月球正反两面为何会有巨大的地质差异，南极- 艾特肯盆地的撞击坑形成于何时，又对月球产生了怎样深远的影响，这一系列问题的答案也许就藏在月背土壤样品之中。

月背着陆，更具挑战性

由于从地球难以直接观测到月球背面，着陆月背需要探测器进行自主控制，在技术层面也就更具有挑战性。目前美国、苏联、中国、印度和日本的多个航天器，都到访过月球正面，但只有中国的“嫦娥四号”和“嫦娥六号”在月背成功降落，这可能就要归功于我国的“独家”探测策略。

策略一

“粗精接力避障”技术提供实时降落信息。就像驾驶有导航一样，“嫦娥六号”可以在下降过程中自主选择一个既符合着陆要求，又能满足上升器起飞条件的地点。下降过程中，“嫦娥六号”利用可见光扫描（就像普通相机拍照片一样）来进行“粗避障”，在距离月表还有100 米时，切换为激光实现三维地形扫描，从而更精准地识别出障碍物，完成“精避障”，最终降落至选定地点。

策略二

微波测量保障平稳软着陆。“嫦娥六号”也有“倒车雷达”，在下降到接近目的地的时候，它会用微波来测量下降距离和速度，防止自己在着陆月背时“摔倒”。

策略三

通信卫星的辅助更为准确高效。这次用来保障通信的“鹊桥二号”中继通信卫星，比“鹊桥号”中继通信卫星离月表更近，让通信电波走的距离更短，大大提高了通信效率，保障了任务的顺利进行。

我们对月球的了解仍然非常有限，但中国科学家相信，我们一定能从“嫦娥六号”带回的月背样品中取得更多研究成果，推动我国在行星科学、航天和材料科学领域的进步。