土壤学报
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40年前美国送给中国1克月球土壤,这次我们亲自

关于月球,我们的古人倾注了太多的心血,也寄托了太多的情感。

那里有亲人:“海上生明月,天涯共此时”、“但愿人长久,千里共婵娟”,那里有朋友:“举杯邀明月,对影成三人”;

那里有爱情:“多情只有春庭月,犹为离人照落花”、“今夜月明人尽望,不知秋思落谁家”;

那里有故乡:“寒宫白兔参差老,一种凄凉各自愁”……

在古人的情怀里,月亮几乎是一切情感的寄托:当你老了,当你孤独,当你思念,当你想家,那就抬头看看月亮:“月亮代表我的心!”

月亮里到底有什么?嫦娥、吴刚、玉兔、桂树、广寒宫?

这个答案,我们一直都很想知道,于是,我们有了嫦娥奔月的传说,以及万户飞天的悲壮。

但在没有现代科技加持的岁月里,传说只能是传说,悲壮只能是悲壮。

01

中国的现代航天“情结”

直到1970年4月24日,东方红一号卫星升空,终于为中国人的航天梦打开了大门。

随后,东方红二号、风云一号、神舟五号的飞天梦圆、神州七号的太空漫步、嫦娥一号的绕月飞行、玉兔月球车的着陆……

从发射人造卫星到载人航天,再到深空探测,中国人不断在太空中留下自己的足迹,而我们与月球的距离越来越近。蟾宫的神秘面纱,也在不断被我们揭开。

02

嫦娥五号任务难度?

按说,从2007年的嫦娥一号到如今的嫦娥五号,中国的探月之路已然起航多年,但2020年11月24日,却也是值得载入史册的一天,那是因为嫦娥五号任务的特殊性——去“吃土”!

不但要“吃土”,吃完土它还要重新升空,返回地球,成为中国第一个从月球归来的“外星吃土族”!

说到这里,有朋友估计就要说了:不就去月球吃个土嘛,有什么难的?

关于这个问题,就得说道说道了!

毫不客气的说,嫦娥五号的“吃土”任务,是目前中国航天史最复杂的一次太空任务:

首先是结构复杂:这次的嫦娥五号不再是单体结构,而是由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成。

这就好比一个嫦娥抱着四个小兔子一起升空去冒险,而这四个小兔子各有任务!

然后是程序复杂。

这四个小兔子各怀绝技、各有任务:

小兔子1号(轨道器)负责进入轨道并巡航;

小兔子2号(着陆器)则要月面着陆并挖土;

小兔子3号(上升器)则要从月面升空并对接返回器;

最后由小兔子4号(返回器)带着2kg的土(月壤)返回地球。

这些程式步骤,说来轻松,但其实每一步都极具技术含量。

比如嫦娥五号8.2吨的吨位——这哪里是体态轻盈的嫦娥?分明就是一头非洲象。

再比如看似简单的“吃土”动作,在月球上,就没那么简单。

要知道,38公里之外的月球,各种电磁辐射的干扰,会让地球发出的指令没那么灵光,所以“吃土”任务,只能自力更生!

还有极端温差的影响——老铁们想想自己的手机,“冬天冷来夏天烫,忽冷忽热爱感冒”,而嫦娥五号要克服的可是月面上昼夜200多度的温差。

所以,月球车的软件、硬件都要素质“过硬”!

再看月面升空。

“轻轻地你来了”,最后还要“轻轻地走”,“吃完土”小兔子3号(上升器)还要升空返回地球,但想要从月面起飞并不是件容易的事情,上升器必须突破月球的第一宇宙速度——2.9km/s。

而且,月球表面可没有一马平川的起飞地,更没有成熟完备的发射塔架。

此外,交会对接。“为了吃土,放你走”,“吃完了土,还得再回家”。

飞到月球轨道的上升器,还要与巡航的轨道器对接并交接月壤。想想看,这俩“小兔子”要在茫茫太空完成“手牵手”,没有足够的精度,那是想都别想。

最后,小兔子4号——返回器还将以第二宇宙速度(11.2km/s)返回地球。

这么高速度撞击地球,还不得粉身碎骨吗?