我国嫦娥五号登月后关键的48小时任务即将圆满完成

#嫦娥五号完成月面自动采样封装#

命运的巧合？嫦娥五号取样归来，阿雷西博轰然倒塌？

2020年12月2日22时，我国嫦娥飞船携带了1976年以来的第一批月球样本从月球升空！这意味着我国嫦娥五号登月后关键的48小时任务即将圆满完成！

我国嫦娥五号是中国航天迄今为止最复杂、难度最大的任务之一，将实现中国首次月球无人采样返回任务，于11月24日在中国文昌航天发射场发射成功。12月1日23时，嫦娥五号成功在月球正面预选着陆区着陆，12月2日22时，嫦娥五号完成月面自动采样封装。

6分钟后，升空飞船实现了月球轨道，标志着嫦娥五号返回地球月球样本任务的一个巨大里程碑。登月飞行器现在的任务是在绕月飞行的同时与嫦娥5号轨道飞行器会合，然后将其珍贵的货物转移到返回舱中，开始回家的旅程。下一个阶段是一个极其具有挑战性的小型上升飞行器与嫦娥五号轨道飞行器在绕月飞行时的交会对接。由于地球和月球之间在大约38万公里之间的通信存在时间延迟，这项活动需要完全自动化。

两艘飞船将于周六（11月5日）开始最后一次接近，3.5小时后完成对接。如果一切顺利，中国将为44年来首次向地球运送月球样本的旅程的最后一站做准备。不过，月球样本不会马上回来。嫦娥五号飞船将需要在月球轨道上等待数天，等待一个狭窄的窗口，随后在这个窗口里发射发动机，前往地球。

这次跨地注入动作的精心安排，将使轨道飞行器能够在精确的时间将返回舱送至地球，以便在内蒙古四子王旗着陆，这是中国国家航天局将宇航员送上神舟飞船返回家园的同一地点。在重返地球之前，返回地球的旅程将持续112个小时——刚好超过4天半。由于从月球返回的航天器比从低地球轨道返回的航天器的速度快，例如从国际空间站返回的航天器，嫦娥5号返回舱将从大气层反弹一次，帮助它减速，然后最后一次火热地坠入地球。

这里顺带一提的是，太空探索充满戏剧性。周二，就在中国嫦娥五号飞船登陆月球并开始收集40多年来第一批月球岩石样本的那一天，巨大的无线电天线在阿雷西博天文台倒塌，阿雷西博天文台是美国征服深空雄心的传奇象征。欧洲航天局（ESA）在推特上说：“祝贺中国国家航天局。”欧空局还转发了波多黎各射电望远镜Arecibo的消息，美国在运行了半个多世纪后，于上月决定退出服务。

这些观点在全球空间研究界得到了回应。对一些人来说，这两件事具有象征意义。嫦娥五号在海南省文昌航天中心发射一周多后启动了刹车程序。在大约15分钟内，飞船在严格计划的下降过程中从6120公里/小时减速到几乎为零。

这是一项具有挑战性的工作，需要强大的火箭发动机和极其精确的控制。一年前，印度登月飞船“维克拉姆”刹车有点用力过猛而坠毁。中国以前曾在月球上登陆过两个漫游者，但这次任务还有一个额外的挑战。嫦娥5号是中国在月球上最高的航天器，因此如果它降落在不平坦的表面上，它更容易翻转。由于无线电通讯的延迟，地面控制只能坐在最后一个阶段观看着陆，而飞船则利用各种传感器和人工智能技术，自行做出避开斜坡和岩石等关键决策。

嫦娥5号降落在蒙斯鲁克附近，据信这是一座仍在活动的火山。因此，那里的岩石和尘埃可能是月球上最近的一次。该地区还富含铀等放射性元素，只有样本才能帮助解释它们神秘的存在。时间紧迫，宇宙飞船只有一个太阳能电池，因此它必须在48小时内完成所有任务，才能在漫长寒冷的夜晚降临之前完成。当一个两米长的钻机从地下取回样本时，一个机械臂将从地表收集一些岩石和灰尘。这些样本将被装入一个容器，并随一艘升空飞船离开。

对于中国来说，这是一个高风险的任务，因为许多新技术都是第一次使用，例如，钻取的样品需要装入容器中并完全密封，否则它们有被地球环境污染的风险。再入舱将以如此高的速度到达，如果它直接坠入大气层就会燃烧。一位参与这次任务的太空科学家表示，计划是让一些农作物和植物的种子与月球岩石样本一起返回。他们希望分析这些样本的含量，看看它们是否能支持种植粮食。参与研究的科学家不排除用收集的一些灰尘培育种子的可能性。

遗憾的是阿雷西博的崩塌与嫦娥登陆同时发生，几十年来，该设施曾是世界上最大的单碟望远镜。1974年，它甚至向M13星团中可能存在的智能外星文明发出了无线电信息。据我国科学家表示，中国科学家在他们的研究中使用了在阿雷西博收集的大量数据。但是在波多黎各的设施已经老化了，它远离美国本土的地理位置增加了升级和维护的成本。它被几次热带风暴和地震破坏，最近一次发生在1月，8月和上个月重要电缆断裂。但美国研究界内部关于是否应该放弃这一计划的辩论早就开始了。

据几位天文学家称，中国西南部的Fast（500米口径球面望远镜）设施的建成也可能削弱了阿雷西博对美国政府的剩余效用。Fast位于贵州省平潭市，其直径比阿雷西博大60%以上，设计、技术和材料更新，2016年建成时的各项指标都超过了它。但天文学家说，Fast的设计应用了从阿雷西博那里吸取的经验教训，只有阿雷西博才能证实Fast的一些重要发现。“他们就像一对夫妻。一位在北京的天文学家说：“当一个人走了，另一个人就会孤独。”。

中美两国在太空领域的竞争预计将加剧。中国将很快开始建造一个全尺寸的空间站，在火星登陆第一个火星车，并邀请其他国家在月球上共同建造一个机器人基地。美国的目标是在2024年发射巨型詹姆斯韦伯太空望远镜，测试一枚新的重型火箭，并在2024年前将一名女宇航员送上月球，很难说谁最终会赢，但如果中美能够携手合作，这将是人类的胜利。