過(guò)去一年，鵲橋二號(hào)繞月搭橋，助力嫦娥六號(hào)實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)首次月球背面采樣返回。隨著嫦娥六號(hào)任務(wù)的圓滿(mǎn)完成，嫦娥七號(hào)任務(wù)也已經(jīng)被提上日程。
按照計(jì)劃，我國(guó)將在2026年發(fā)射嫦娥七號(hào)月球探測(cè)器，前往月球南極尋找水冰。為什么要去月球南極尋找水冰？目前任務(wù)進(jìn)展情況如何？本次任務(wù)又有哪些難點(diǎn)看點(diǎn)？
中國(guó)探月四期工程包括嫦娥六號(hào)、嫦娥七號(hào)和嫦娥八號(hào)任務(wù)。2024年，嫦娥六號(hào)實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)首次月球背面采樣返回。嫦娥七號(hào)的主要任務(wù)是開(kāi)展飛躍探測(cè)，爭(zhēng)取在月球南極找到水冰。
中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師 吳偉仁：在月球南極有些很深的洞穴，我們認(rèn)為可能是有水的，只不過(guò)它終年不見(jiàn)陽(yáng)光，如果見(jiàn)陽(yáng)光它就揮發(fā)了。終年不見(jiàn)陽(yáng)光的話，這水可能是以冰的形式存在。我們希望嫦娥七號(hào)能夠有飛躍器，著陸以后能夠飛到這1~2個(gè)洞里面去現(xiàn)場(chǎng)勘查，看能不能找到水。
為什么要去月球南極找水冰？嫦娥七號(hào)任務(wù)副總設(shè)計(jì)師唐玉華告訴記者，月球水冰有望大幅減少將水從地球送往月球的成本和時(shí)間，有利于人類(lèi)在月球上建立基地并長(zhǎng)期活動(dòng)，進(jìn)而探測(cè)火星或進(jìn)行深空探索。另一方面，水冰的存在也暗示著生命的可能性，月球南極的水冰資源對(duì)于人類(lèi)探索月球和其他行星上是否存在生命有著重要的意義。
嫦娥七號(hào)任務(wù)副總設(shè)計(jì)師 唐玉華：主要因?yàn)樗侵匾Y源，是將來(lái)人類(lèi)月面生存的一個(gè)必需資源。另外，之前的遙感探測(cè)說(shuō)可能有水冰，現(xiàn)在嫦娥七號(hào)就相當(dāng)于直接到月面去認(rèn)證水冰到底有沒(méi)有，它這個(gè)結(jié)果應(yīng)該是最可信的。
當(dāng)然，在月球南極進(jìn)行探索，更重要的意義在于如果我們完成任務(wù)，那么我們就具備了在月球全球探測(cè)的能力。
嫦娥七號(hào)探測(cè)器由四器組成，包括軌道器、著陸器、巡視器和飛躍器。飛躍器將配備水分子分析儀，從月球南極的陽(yáng)光照射區(qū)飛到永久陰影區(qū)內(nèi)的撞擊坑底部進(jìn)行探測(cè)，以確定水冰的位置、數(shù)量和散布情況。這是月球探測(cè)器從未有過(guò)的設(shè)計(jì)。因此，任務(wù)本身風(fēng)險(xiǎn)難度都很大。
中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師 吳偉仁：我們是人類(lèi)第一次在月球南極降落，月球南極地形地貌、地理環(huán)境我們都不是很清楚，所以我們現(xiàn)在選了多個(gè)降落點(diǎn)，最后實(shí)施的時(shí)候再確定具體在哪個(gè)地方。第二，它需要長(zhǎng)期工作的話，溫度環(huán)境都是很惡劣的，它和地球的南極北極一樣，有極晝和極夜的現(xiàn)象。我們現(xiàn)在初步估算，月球南極能夠長(zhǎng)期有光照的大概有100天左右，但是它是低溫。在這種環(huán)境下它要能夠長(zhǎng)期工作，這是我們面對(duì)的一個(gè)很大的難點(diǎn)。
月球南極的太陽(yáng)高度角極低，特殊的光照條件讓同一地點(diǎn)在每個(gè)月不同時(shí)段的光照會(huì)有巨大的變化。地形也更為復(fù)雜，山多坑多起伏大。溫度方面，月球南極年平均溫度在零下173攝氏度到零下113攝氏度之間，有的撞擊坑內(nèi)可以達(dá)到零下233攝氏度。不僅冷，溫差還大，光照區(qū)溫度又在零上16~17攝氏度，這樣的環(huán)境對(duì)嫦娥七號(hào)任務(wù)提出了更高的要求，也要突破很多的關(guān)鍵技術(shù)。
針對(duì)復(fù)雜的地形、惡劣的環(huán)境，不僅太陽(yáng)翼有了很大變化，嫦娥七號(hào)任務(wù)中，也突破了復(fù)雜地形高精度定點(diǎn)軟著陸的技術(shù)等。科學(xué)家們給嫦娥七號(hào)確定的目標(biāo)是，在亞百米量級(jí)的區(qū)域?qū)嵤┒c(diǎn)著陸，比以往提高了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。為此嫦娥七號(hào)著陸器新增了路標(biāo)圖像導(dǎo)航的手段，這是我國(guó)在深空探測(cè)中首次使用。
嫦娥七號(hào)任務(wù)副總設(shè)計(jì)師 唐玉華：提高精度主要是它在坑的邊緣那塊，現(xiàn)在能找到的它的落區(qū)比較平坦的地方還是比較少。如果著陸精度特別差的話，它落在不平坦的地方，很容易就翻了。著陸精度高之后，就能正好著陸到平坦的區(qū)域。
特別值得一提的是，嫦娥七號(hào)的飛躍器最起碼要飛三次，但是傳統(tǒng)深空探測(cè)器著陸都是一次性的緩沖方案。為此飛躍器突破了主動(dòng)式著陸緩沖技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同坡度下的可靠、重復(fù)著陸，就像人類(lèi)從高處跳下落地的時(shí)候，腿會(huì)彎曲一般。另外飛躍器可以通過(guò)腿足規(guī)劃與關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)整器的移動(dòng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是這是一個(gè)非常智能的機(jī)器人。
唐玉華透露，目前，嫦娥七號(hào)任務(wù)進(jìn)展順利，已經(jīng)進(jìn)入正樣研制階段。
按照規(guī)劃，嫦娥八號(hào)將開(kāi)展月球資源就位利用的技術(shù)驗(yàn)證。嫦娥七號(hào)和嫦娥八號(hào)會(huì)構(gòu)成月球科研站基本型。兩者還會(huì)聯(lián)合對(duì)月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行多物理場(chǎng)的綜合探測(cè)。據(jù)了解，月球科研站將持續(xù)開(kāi)展科學(xué)探測(cè)研究、資源開(kāi)發(fā)利用，包括一些前沿技術(shù)驗(yàn)證，是多學(xué)科、多目標(biāo)、大規(guī)模的科技活動(dòng)。
嫦娥七號(hào)任務(wù)副總設(shè)計(jì)師 唐玉華：原來(lái)設(shè)計(jì)的是嫦娥七號(hào)、嫦娥八號(hào)落在相對(duì)比較近的地方，然后兩個(gè)器能夠互相通信或者協(xié)同工作，之后形成月球科研站的基本型。
期待更多嫦娥七號(hào)的好消息傳回！
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