現代快報訊（記者 阿裡亞/文 顧炜/攝）嫦娥五号姑娘要奔月啦！

11月24日淩晨，嫦娥五号探測器将從海南文昌發射場發射升空。嫦娥五号的目标是從月球采集約2公斤月壤帶回地球。作為我國首次月球采樣返回任務，屆時将有望為我國探月工程重大科技專項“繞、落、回”三步走發展戰略畫上一個圓滿的句号。

中科院紫金山天文台研究員吳昀昭對現代快報記者介紹，這次嫦娥姑娘任務艱巨，如果成功取回月壤，對于人們進一步了解月球有至關重要的作用。

△中科院紫金山天文台研究員吳昀昭

嫦娥五号80萬公裡“奔月”之旅啟程

11月24日淩晨，被稱為“胖五”的長征五号将攜嫦娥五号升空。這是中國國家航天局領導的一系列日益複雜的月球表面之旅中的最新一次。

嫦娥五号探測器全重8.2噸，由軌道器、返回器、着陸器、上升器四個部分組成，是我國目前發射的重量最重的探測器。按照計劃，嫦娥五号将實現中國開展航天活動以來的四個“首次”：首次在月球表面自動采樣；首次從月面起飛；首次在38萬公裡外的月球軌道上進行無人交會對接；首次帶着月壤以接近第二宇宙速度返回地球。

“這是迄今為止中國月球探測最複雜，也是難度最大的一次任務。”吳昀昭介紹，嫦娥五号任務是我國探月工程“繞、落、回”三步走的最後一步，将在月球上采集樣品，并把這些樣品帶回地球。據了解，往返距離近80萬公裡的嫦娥五号月球探測任務預計将持續一個月左右，其中在月面采樣大約耗時兩天。

将2公斤月壤“打包”帶回地球

在月球正面暴風洋北側，有一座龐大的複雜火山機構，它就是呂姆克山。吳昀昭告訴現代快報記者，嫦娥五号将在這附近登陸月球并鑽取約2米深的月壤柱，采集2公斤重的月球土壤樣品帶回地球。

吳昀昭說，嫦娥五号的取樣地點很有特色，從未有其他國家的探測器到訪過此。“上世紀六七十年代，美國和蘇聯先後實現有人和無人月球采樣返回。美國的阿波羅号着陸在月球正面中部地區，蘇聯月球16号、月球20号和月球24号3個無人月球探測器在月球東部臨邊附近着陸，而嫦娥五号将着陸在月球的西北部，遠離它們，形成很好的互補。”

從1969年到1972年，美國共完成6次載人登月，共帶回約382公斤月球樣品。蘇聯的3個無人月球探測器進行了3次月球采樣返回任務，帶回的月球土壤樣品僅約326克。“我國嫦娥五号對月壤的采樣能力更強。”吳昀昭表示，僅嫦娥五号1個探測器就計劃帶回2公斤月球樣品，包括兩米深的柱樣。

“月壤即月球的土壤，雖然在月球上唾手可得，但是對地球人來說卻蘊藏着巨大的科學價值。”吳昀昭介紹，月壤是研究月球的第一手資料，科學家通過研究這些月壤物質，既可以了解月球自身的地質演化曆史，也可以為了解太陽的早期演化等提供必要的信息。

“嫦娥五号樣本有可能填補科學家對月球火山活動理解上的一個重要空白。”吳昀昭說，此前對美、蘇獲取月球樣品的研究表明，月球上的火山活動約在30億年前減弱并停止。迄今為止，人類沒有對年輕的月球樣品進行過采樣。而近年來人類探月發現了很多年輕的月球活動現象，進一步深化了對月球的認識。“如果嫦娥五号能夠采回年輕岩石樣本，将極大深化人類對月球的認識。”

月壤其實是岩石風化而成

月球距離地球38萬公裡。“嫦娥”姑娘每次奔月，都讓我們離月球又“近”了一步。

△嫦娥一号-月球元素反演

從2007年，嫦娥一号發射到嫦娥四号，吳昀昭研究月球已經13年。這麼多年下來，他為月球建立了元素分布圖、光度模型、風化特性……逐漸摸清了月球的“脾性”。

月球上有7大元素，你知道它們是什麼嗎？吳昀昭張口答來：氧矽鋁鈣鐵鎂钛！他領銜的團隊，為月球建立了這些元素高分辨率像素圖。

△吳昀昭建立了我國月球輻射模型，利用該模型産生了高質量光譜數據和無痕鑲嵌全月高光譜圖。

月球到底有多亮？為了摸清月球的亮度，吳昀昭帶領的團隊，利用繞月衛星和地球衛星等大量數據建立了月球的光度模型。他發現，月球的亮度每天都是實時變化的但是可以預測。月球沒有大氣，反射率與發射率都很穩定，是衛星定标的良好光源。

△嫦娥三号月球車獲得的光譜

月球的溫度特性如何？吳昀昭帶領的團隊發現了嫦娥三号月球車光譜儀在2.3μm就存在熱輻射。“這個研究對于正确解譯光譜很重要，也拓展了光譜儀器的應用範圍：不僅可用于研究礦物成分，也可用于研究月表溫度，而且是微尺度的。”這次嫦娥五号去采集的月壤有什麼秘密？吳昀昭告訴現代快報記者，利用嫦娥三号的探測數據，他們發現最表層月壤極度風化，且風化速率很快，超過了隕石撞擊引起的翻耕速率。“和地球上的土壤一樣，月壤是月球岩石風化造成的。月球上最初都是岩石，它們長期遭受各種隕石的撞擊，加上晝夜的溫差，以及太陽風、宇宙射線轟擊等……這些都讓岩石變成了細粒的土壤。月球各地的風化程度不一，造成了月壤的厚度不一，有超過10米的，也有小于5米的……”

△吳昀昭月食觀測初期成果在Nature-Astronomy發表

吳昀昭告訴現代快報記者，這次嫦娥五号把月壤帶回家，對于我們進一步認識月球很關鍵。

【鍊接】

16年，“嫦娥”從一号飛到五号

我國探月工程從2004年就開始了，至今已經持續進行了16年。

2004年1月23日，繞月探測工程正式立項，我國月球探測工程全面啟動。

2007年10月24日，嫦娥一号衛星成功發射，拉開了中國人探索月球的大幕；2008年11月12日，嫦娥一号拍攝的全月球影像圖發布；2009年3月1日，嫦娥一号衛星按預定計劃受控撞月，為中國探月一期工程畫上了一個圓滿的句号。

2010年10月1日，嫦娥二号衛星成功發射，刷新了中國探月工程新高度。

2013年12月2日，攜帶中國第一輛月球車的嫦娥三号探測器成功發射升空，标志着探月工程第二步進入實施階段；2013年12月14日，嫦娥三号探測器成功落月，實現我國航天器首次地外天體軟着陸，并開展巡視勘察和科學探測。

2014年11月1日，為嫦娥五号探路的再入返回試驗器“嫦娥5T”按既定方案平安着陸。在探月工程三期采樣返回任務中，最終攜帶樣品返回地球的返回器對任務的成敗至關重要，我國此前尚沒有地球軌道以外的航天器完成過再入大氣層的返回、着陸與回收經曆。

2018年12月8日，嫦娥四号探測器成功發射；2019年1月3日，人類首個在月球背面軟着陸的探測器嫦娥四号穩穩降落在月球南極——艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑，至今仍在進行着對月球的探測和研究……

如今，嫦娥五号“奔月”之旅即将啟程，讓我們共同期待！

（部分圖片由受訪者供圖）

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