嫦娥 六号探测器(Chang'e-6 lunar probe)是 中国航天科技集团 抓总研制的中国探月工程第六个探测器。 其任务是对预选着陆区月球背面南极-艾特肯盆地,进行形貌探测和地质背景勘察等工作,去发现并采集不同地域、不同年龄的月球样品。
2017年,嫦娥六号完成主要产品的研制。 2019年4月20日,嫦娥六号确立主要目标是实现无人自动采样返回。 2024年1月,嫦娥六号任务 探测器 产品运送至 中国文昌航天发射场 。 同年5月3日17时27分在中国文昌航天发射场点火发射,进入地月转移轨道,由长征五号遥八运载火箭成功发射。 升空后,6月2日成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区,开启人类探测器首次在月球背面实施的样品采集任务。 6月4日,携带月球样品的嫦娥六号上升器自月球背面起飞,随后成功进入预定环月轨道,完成世界首次月球背面采样和起飞。 6月25日,嫦娥六号返回器准确着陆于 四子王旗 预定区域,探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功。 同年11月,嫦娥六号探测器首次亮相 第十五届中国国际航空航天博览会 。
嫦娥六号任务自发射后历经53天,11个飞行阶段,突破了月球逆行轨道设计与控制、 月背 智能快速采样、月背起飞上升等关键技术,首次获取了1935.3克月球背面样品。此外,嫦娥六号任务搭载了法国的氡气探测仪、欧空局的负离子探测仪、意大利的激光角反射镜、巴基斯坦的立方星等4个国家的载荷和卫星项目,加强了国际交流合作。截至2024年10月15日,嫦娥六号从月球背面带回的1935.3克背面样品已完成初步整理、探测, 至此,中国成为全球首个同时拥有月球正面和背面样品的国家。
历史背景
国际先行
月球的土壤蕴藏着巨大的科学价值。苏联月球16号探测器于1970年9月曾从月球取回一块101克的小样本,月球20号探测器和 月球24号探测器 则分别采集到55克与170克样品。
1969年7月至1972年12月。美国通过 阿波罗11号 到阿波罗17号载人飞船实施7次载人登月任务。除阿波罗13号因发生故障中途返回,其余6艘飞船皆完成登月,成功将12名航天员送上月球,共带回月壤和月岩样品约382 千克 。
中国起步
从1999年开始,中国国防科工委组织有关部门系统地论证了月球探测的科学目标。2000年, 中国科学院 通过对科学目标的评审,并据此科学目标开始研制有效载荷。从2002年起,国防科工委组织科学家和工程技术人员研究月球探测工程的技术方案。经过两年多的努力,深化了科学目标及其实施途径,落实了探月工程的技术方案,建立了全国大协作的工程体系,提出了立足中国现有能力的绕月探测工程方案。
2004年1月,国务院批准绕月探测工程立项,命名为嫦娥工程。2006年2月,国务院颁布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》,明确将“载人航天与探月工程”列入国家十六个重大科技专项。为。
中国探月工程是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》明确的国家科技重大专项标志性工程,是党中央着眼中国社会主义现代化建设全局,为推动航天事业发展、促进科技进步和创新、提高综合国力作出的重大战略决策。自2004年以来,已连续成功实施 嫦娥一号 、 嫦娥二号卫星 、 嫦娥三号探测器 、再入返回飞行试验和 嫦娥四号探测器 等五次任务。其中,嫦娥四号任务于2019年实现了人类航天器首次月球背面软着陆与巡视探测。
“嫦五”升空
2020年11月24日,嫦娥五号(Chang'e-5)探测器搭乘 长征五号运载火箭 飞向月球。2020年12月17日凌晨1点59分, 嫦娥五号探测器 在历时23天的飞行后着陆 地球 。嫦娥五号从月球带回1731克月球样品,实现了中国首次月球无人采样返回,标志着中国探月工程三期“绕、落、回”收官。 而嫦娥六号探测器是作为嫦娥五号的备份一同研制,其系统构成相同,同样具备采样返回的功能。
发展沿革
工程立项
2017年,嫦娥六号完成主要产品研制,按照“适应性改进、技术上有进步、工程上可实现、经费上可接受”的原则推进。
2018年10月1日,中国工业和信息化部宣布,中国愿意与各国开展航天合作,在嫦娥六号的轨道器和着陆器上为国际合作伙伴提供10公斤的载荷。
2019年4月18日,国家航天局发布“嫦娥六号任务国际载荷搭载合作机遇公告”,共收到20多份搭载建议书, 并将 法国 氡 探测仪、 俄罗斯 和中国联合申请的月表水冰赋存研究装置、 瑞典 的月表 阴离子 探测仪和 意大利 的激光测距角反射仪等4个载荷列为初选项目。 其中法国作为 欧洲航天局 的首创国与中国达成探月合作协议,把15 千克 设备依靠“嫦娥六号”探测器送上月球表面,并对月壤进行分析。 4月20日,嫦娥六号的主要目标确定为实现无人自动采样返回。
2022年1月28日,国务院新闻办公室发布《2021中国的航天》白皮书,表示未来五年中国将继续实施月球探测工程,启动嫦娥六号任务,发射嫦娥六号探测器并完成月球极区采样返回,同时启动国际载荷搭载合作。
探月四期
2022年4月24日,2022年“ 中国航天日 ”启动仪式线上举办。探月工程四期正式启动工程研制, 国家航天局 表示,中国航天将坚持面向世界航天发展前沿、面向国家航天重大战略需求,陆续发射嫦娥六号、 嫦娥七号 、 嫦娥八号 ,开展任务关键技术攻关和 国际月球科研站 建设。 9月,探月工程四期任务已获国家批复。 国家航天局探月与航天工程中心主任刘继忠表示,嫦娥六号产品基本生产完毕,嫦娥七号正在研制中,后续将对月球南极进行探测,还将建立国际月球科研站的基本型。 11月,中国探月工程总设计师 吴伟仁 表示,希望嫦娥六号从月球背面采集更多样品,争取实现2000克的目标。 同月,作为 联合国 /中国空间探索与创新全球伙伴关系研讨会系列会议一部分的月球与深空探测特别会议在海南海口召开,会上提及嫦娥六号已于2024年5月3日在中国文昌航天发射场成功发射,将开展月球背面着陆区的现场调查和分析,并搭载了 氡 探测仪等4台国际载荷。 2024年6月27日,国新办举行新闻发布会,介绍嫦娥六号任务有关情况,后续的 嫦娥七号 已经遴选6台国际载荷, 嫦娥八号 将向国际社会提供约200公斤载荷搭载空间。
国际合作
2023年4月24日,2023“ 中国航天日 ”主场活动启动仪式上,鹊桥二号中继星计划于2024年发射,作为探月四期公共中继星平台为嫦娥六号提供中继通信服务。 6月8日,中国国家航天局局长张克俭在巴黎会见欧洲空间局局长阿苏巴赫、法国国家空间研究中心主席巴蒂斯特,签署《中国国家航天局与欧洲空间局关于在嫦娥六号月球探测任务上搭载月表负离子分析仪的谅解备忘录》《中国国家航天局与法国国家空间研究中心关于在嫦娥六号月球采样任务中开展科学合作的谅解备忘录》,明确嫦娥六号搭载欧方研制的月表负离子分析仪,进行月表原位反向散射和溅射负离子探测,开展行星科学的基础问题研究,并向法方颁发了月球科研样品馈赠证书。
整装待发
2024年1月8日、9日,嫦娥六号任务探测器产品分别搭乘 安-124运输机 和运-20飞机抵达海南 海口美兰国际机场 ,随后通过公路运输方式运送至 中国文昌航天发射场 ,于 春节 期间进行相关测试工作,为上半年实施发射作准备。 3月15日,国家航天局宣布执行嫦娥六号任务的 长征五号运载火箭 遥八 运载火箭 安全运抵中国文昌航天发射场,与先期运抵的嫦娥六号一起开展发射场区总装和测试工作。 4月8日至9日,嫦娥六号探测器与 鹊桥中继卫星 二号中继星开展对通测试,鹊桥二号中继星会按计划为嫦娥六号提供中继通信服务,并择机开展相应科学探测。 4月27日,国家航天局宣布,嫦娥六号和长征五号遥八运载火箭在文昌航天发射场完成技术区相关工作后,器箭组合体垂直转运至发射区。 5月1日上午,嫦娥六号完成发射前最后一次系统间全区合练。文昌航天发射场、北京飞控中心、西安卫星测控中心、 远望号测量船 队以及任务各测控场站等实施联调联控,各系统已经做好发射前准备工作。主要针对 长征五号运载火箭 与嫦娥六号器件组合体发射入轨阶段各项工作进行检验。同日,国家航天局宣布,经工程任务指挥部综合研判决策,嫦娥六号计划于5月3日实施发射。 5月3日,长征五号遥八 运载火箭 开始加注 液态氧 低温 推进剂 。探月工程四期嫦娥六号任务计划5月3日17时至18时实施发射任务,首选发射窗口瞄准17时27分。
发射成功
2024年5月3日17时27分,搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场点火发射,之后准确进入地月转移轨道,发射任务取得圆满成功。嫦娥六号探测器由此开启世界首次月球背面采样返回之旅,预选着陆和采样区为月球背面南极-艾特肯盆地。 5月8日10时12分,在北京航天飞行控制中心的精确控制下,嫦娥六号探测器成功实施近月制动,顺利进入环月轨道飞行。
开展工作
2024年5月3日发射入轨以来,嫦娥六号探测器经历了约30天的奔月之旅,在经过地月转移、近月制动、环月飞行等一系列关键动作后,6月2日清晨6时23分,嫦娥六号探测器成功着陆于月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区,执行人类探测器首次在月球背面开展的样品采集任务。该着陆区因多次受巨型陨石撞击,月壳较薄,采集这一区域的月壤样品对研究 关于月球的资料 物质组成及月球地质演化具有重要科学价值。着陆器携带的降落相机、全景相机、月壤结构探测仪、月球矿物光谱分析仪等有效载荷按任务规划正常运行,开展月表形貌及矿物组分探测与研究、月球浅层结构探测、采样区地下月壤结构分析等科学探测任务;任务搭载的国际合作载荷中,中 欧洲航天局 月表 阴离子 分析仪、 法国 月球氡气探测仪均按计划开机工作, 意大利 激光角反射器完成部署。 艾特·肯盆地的铁、钛等 丰度 较高,其他 矿石 也比周围更丰富,在该盆地采集样本并研究,对于揭开月球演化历史之谜有重大意义。 同日, 国家航天局 发布嫦娥六号 月背 着陆影像。嫦娥六号着陆器降落相机拍摄影像包括两个阶段的内容:刚开机时拍摄的图像显示,月背区域中下部和右部分布有多个十多千米直径的环形坑,上部中间为暗色的 玄武岩 分布区;降落过程中拍摄的图像显示,月背区域分布有大量亮色环形坑。 6月4日,携带月球样品的嫦娥六号上升器自月球背面起飞,随后成功进入预定环月轨道。嫦娥六号完成世界首次月球背面采样和起飞。此前,嫦娥六号顺利完成在月球背面南极-艾特肯盆地的智能快速采样,并按预定形式将珍贵的月球背面样品封装存放在上升器携带的贮存装置中。表取完成后,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。这是中国首次在月球背面独立动态展示国旗。 6月5日,嫦娥六号上升器已进入预定环月轨道,在环月轨道飞行。后续上升器会与在环月轨道上等待的轨道器和返回器组合体,进行月球轨道的交会对接,并将月球样品转移到返回器中,由返回器带回地球。 同日, 美国航空航天局 局长 比尔·纳尔逊 祝贺嫦娥六号月球计划取得成功,并表示对同中国增加太空对话与合作持欢迎态度。 2024年6月6日14时48分,嫦娥六号上升器成功与轨道器和返回器组合体完成 月球轨道交会 对接,并于当日15时24分将月球样品容器安全转移至返回器中。在对接过程中,双谱段监视相机与宽视场监视摄像机共同关注交会动态,在两器慢慢“靠近”直至“相拥”的过程中,双谱段相机开启红外摄像模式,记录和见证了这场特别的太空“双向奔赴”;嫦娥六号轨道器则采用捕获式对接的方式,通过抱爪式对接机构,配合采用连杆棘爪式转移机构,将月球样品容器转移到了返回器中。这是继嫦娥五号之后,中国航天器第二次实现 月球轨道交会 对接。
返回地球
2024年6月25日13时22分许, 北京航天飞行控制中心 通过地面测控站,向嫦娥六号轨道器和返回器组合体注入高精度导航参数。此后,轨道器与返回器在距南大西洋海平面高约5000公里处正常解锁分离,轨道器按计划完成轨道规避机动。 13时41分许,嫦娥六号返回器在距地面高度约120公里处,以接近第二 宇宙速度 (约为11.2千米/秒)高速在 大西洋 上空第一次进入 地球大气层 ,实施初次气动减速。下降至预定高度后,返回器在 印度洋 上空向上跳出大气层,到达最高点后开始滑行下降。之后,返回器再次进入大气层,实施二次气动减速。在降至距地面约20公里高度时,返回器转入开伞姿态。约10公里高度时,返回器打开降落伞,完成最后减速并保持姿态稳定,随后准确在预定区域平稳着陆。负责搜索回收任务的发射场与回收系统技术人员,根据北京中心通报的落点位置信息,规划行动路径,开展返回器搜索,及时发现目标,确认返回器状态正常,有序开展回收工作。
2024年6月25日14时07分,嫦娥六号返回器准确着陆于 四子王旗 预定区域,工作正常,标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功。 中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平代表党中央、国务院和中央军委,向探月工程嫦娥六号任务指挥部并参加任务的全体同志致以热烈祝贺和诚挚问候。 中国外交部回应,嫦娥六号“携宝”回归,令人振奋,热烈祝贺! 6月26日,嫦娥六号探测器 返回舱 举行开舱活动,为嫦娥六号任务工程实施阶段画上圆满的句号。 6月28日, 国家航天局 在京举行探月工程嫦娥六号任务月球样品交接仪式,向 中国科学院 移交了嫦娥六号样品容器,并交接了样品证书。经初步测算,嫦娥六号任务采集月球背面样品1935.3克。
嫦娥六号任务自发射后历经53天,11个飞行阶段,突破了月球逆行轨道设计与控制、 月背 智能快速采样、月背起飞上升等关键技术,首次获取月背的月球样品,并搭载4台国际载荷,开展了务实高效的国际合作。
2024年10月15日上午,国新办举办新闻发布会,介绍中国空间科学中长期发展规划有关情况。会上, 国家航天局 相关负责人还介绍了嫦娥六号所带回的1935.3克月壤样品的研究进展。截至当日,科学家仍在对这些月球样品进行整理,初步的物理、 化学 成分和结构的探测已经完成。至此,中国成为全球首个同时拥有月球正面和背面样品的国家。下一步,会按照国家的月球样品分发政策,开展后续研究工作。
系统组成
探测系统
嫦娥六号探测器总重8.2吨,由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成。轨道器完成地月转移、环月飞行和月地转移,着陆器和上升器从环月轨道降落至月面并完成样品采集,上升器携带采集到的样品从月面送至环月轨道并转移至返回器,返回器随轨道器负责将采集到的月壤样品带回 地球 。在发射升空经历地月转移、近月制动、环月飞行后,着陆器和上升器组合体将与轨道器和返回器组合体分离,轨道器携带返回器留轨运行,着陆器承载上升器择机实施月球背面 南极洲 艾特肯盆地软着陆, 按计划开展月面自动采样等后续工作。
嫦娥六号的发射任务由 长征五号运载火箭 承担。 长征五号是中国 中国航天科技集团 公司所属 中国运载火箭技术研究院 抓总研制的大型新一代低温液体运载火箭,主要用于发射地球同步转移轨道卫星。长征五号为两级半火箭,一级采用5米直径模块,采用两台50吨级 氢氧发动机 ,助推器采用4个Φ3.35米直径模块,每个模块配置两台120吨级 液氧煤油发动机 ,芯二级采用两台9吨新型膨胀循环氢氧发动机作为主动力。全箭总长56.97米,起飞质量约867吨,起飞推力为1062吨, 近地轨道 最大运载能力为25吨,GTO运载能力达到14吨。若减少二子级,可形成 长征五号运载火箭 的一级半状态火箭,其近地轨道运载能力为25吨。
长征五号完全采用无毒无污染推进剂,是中国研制规模和技术跨度最大的航天运输系统工程。2016年11月3日,长征五号首飞取得圆满成功。
卫星系统
作为中继通信卫星, 鹊桥中继卫星 二号主要用于转发月面航天器与 地球 之间的通信,它的首次任务即为嫦娥六号服务。由于嫦娥六号的着陆点位于月球背面,受到月球遮挡无法直接与地球通信,需要鹊桥二号来转发。 嫦娥六号任务完成后,鹊桥二号会择机调整轨道,为 嫦娥七号 、 嫦娥八号 及后续 月球探测 任务提供服务。 此外,鹊桥二号还要接力鹊桥号,为在月球背面探测的 嫦娥四号探测器 和 玉兔二号 提供中继通信服务。
2024年3月20日8时31分,鹊桥二号由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。 3月25日0时46分,鹊桥二号中继星经过约112小时奔月飞行,在距月面约440千米处开始实施近月制动,约19分钟后顺利进入环月轨道飞行。 4月8日-9日,鹊桥二号与嫦娥六号(地面状态)开展对通测试。
探月 卫星
由 上海交通大学航空航天学院 师生团队研制的“思源二号”探月卫星伴随嫦娥六号飞天,在抵达月球轨道后与嫦娥六号分离,完成在轨释放,并开展环月 遥感 观测。“思源二号”探月卫星不仅是中国首颗10公斤以下的探月卫星,也是中国与 巴基斯坦 的“友谊星”,作为国际合作载荷的名称为ICUBE-Q。
“思源二号”探月卫星执行中国首颗纳卫星级别的深空 探测卫星 任务,在有限的体积、重量和功耗条件限制下,采用特种镁合金和蜂窝 碳纤维 等先进材料,整星重量仅为6.5公斤,搭载总重量达9公斤,不仅显著减轻了卫星自重,还大幅增强了结构的整体强度和耐用性。此外,“思源二号”包含两个 可见光 高 分辨率 遥感 相机等主要载荷,可在环月轨道上捕捉月球及地月合影等图像数据,并下传地面。同时, 卫星 配备了自主姿态控制系统,可实现精确的姿态定位,以便对特定 天体 目标进行成像。“思源二号”还担负着在月球轨道上进行先进科研实验的重任。除星载微型相机成像外,还会开展图像在轨数据智能处理、不锈镁合金 电控箱 壳体空间试验、纳卫星级别深空月地通信等新技术验证,充分探索基于微纳卫星的低成本深空探测模式。
飞行任务
任务规划
嫦娥六号任务主要经历了11个飞行阶段,分别是发射入轨段、地月转移段、近月制动段、环月飞行段、着陆下降段、月面工作段、月面上升段、交会对接与样品转移段、环月等待段、月地转移段以及 再入 回收段。
嫦娥六号会完成中国探月三期工程“回”的任务,即实现月球采样后自动返回。它会带着月球着陆探测器、月面巡视器、月面上升器和轨道返回器升空。 计划前往月球背面南极- 艾特肯 盆地,进行形貌探测和地质背景勘察等工作,去发现并采集不同地域、不同年龄的月球样品,实现众多科学目标。
嫦娥六号的第一个科学方针是进行着陆点区的地形地貌探测和地质背景勘察,获取与月球样品相关的现场分析数据,并建立现场探测数据与实验室分析数据之间的联系。具体内容包括:对着陆区的地形地貌进行探测,描绘采样点周围的环境特征和布局特点,对撞击坑的大小和分布进行探测,对采样点的物质成分特性进行探测,对月壤的物理特征和布局进行探测,对月壳浅层的温度梯度进行探测等。
嫦娥六号的第二个科学任务是对返回 地球 的月球样品进行系统、持久的实验室研究,分析月壤和月岩的物理特征与结构、矿物与化学组成、 微量元素 与 同位素 组成,测定月球岩石的形成与演变过程的同位素年龄,研究 宇宙 辐射和太阳风离子与月球的相互作用,探索太空风化过程与环境演变的规律等,以深入了解月球的形成原因和演化历史。
要实现中国第一次月球采样返回,需要突破很多技术,如样品采集技术、月面上升起飞技术、 月球轨道交会 对接技术等,因为是高速返回,还需要突破再入技术等。采样方面不仅要采获月球表面的月土,还要打孔,从2米底下的月球 土层 中取出不同深度的材料,拿回 地球 ,因此嫦娥六号上还将携带钻机。
任务特点
嫦娥六号与 嫦娥五号探测器 虽同为月球采样返回任务,也存在诸多不同:一是嫦娥六号任务着陆区为月球背面南极-艾特肯盆地;二是任务实施过程中引入了 鹊桥中继卫星 二号中继星的支持;三是增加了国际合作内容。
任务联动
嫦娥六号任务的工程目标是突破月球逆行轨道设计与 数字技术 、 月背 智能采样技术和月背起飞上升技术,实现月球背面自动采样返回,同时开展有效的国际合作。为了增进国际合作,嫦娥六号任务搭载 法国 的氡气探测仪、 欧洲航天局 的 负离子 探测仪、 意大利 的激光角反射镜、 巴基斯坦 的立方 星等 4个国家的载荷和 卫星 项目。 其中嫦娥六号搭载25公斤的 法国 科研设备载荷将是法国首个 登月 航天项目,也是中法首次探月合作。 中国正在加速推进国际月球科研站大科学工程,并期待更多的国际伙伴加入,一同拓展人类的认知边界。
技术创新
突破关键技术
嫦娥六号任务攻克月球逆行轨道设计与控制、月背智能采样、月背起飞上升等关键技术,执行月球背面自动采样返回任务,同步开展着陆区科学探测及国际合作。该任务达成世界首次月球背面自动采样返回。
二次热防护复合系统
为预防嫦娥六号被高温“烧伤”,中国航天科技集团八院509所热控研制团队提出了二次热防护复合系统。在环月飞行等候“取件”阶段,嫦娥六号面对恶劣的热环境时,团队探索出错峰补偿的控温策略,通过对在轨卫星海量运行数据的挖掘,总结出热控 涂层 等材料参数的空间影响因素和性能变化规律。
月面自主智能微小机器人
2024年6月4日,嫦娥六号携带的月面自主智能微小机器人,自主移动并成功拍摄、回传着陆器和上升器合影。月面自主智能微小机器人由航天科技集团五院研制,是一个5公斤级月面自主移动智能机器人,可以在月球表面自主智能移动。在嫦娥六号奔月和落月过程中,这台小机器人一直被悬挂在着陆器的侧板外。嫦娥六号完成 月背 采样后,这台小机器人自主分离到月球表面,自主移动到合适的拍摄位置、自主选择拍摄角度和自主构图并进行成像位置的智能优化,最终拍摄了这幅着陆器上升器组合体在月球背面的第三视角真实图像。
“织物版”五星红旗
2024年6月4日,嫦娥六号探测器携带的五星红旗在月球背面成功展开。由于落月位置不同,嫦娥六号国旗展示系统在 嫦娥五号探测器 任务基础上进行了适应性改进。 能完成这一具有历史意义的创举,关键在于国旗材料的特殊性。烟台企业 泰和新材 集团股份有限公司生产的间位芳纶纤维,是织成这面国旗的特殊材料之一。普通材质的国旗如果暴露在月球上,会立即褪色、串色,旗面甚至还会碎裂、分解。而由“玄武岩超细纤维”和“间位芳纶纤维”制成的“织物版”五星红旗,能够克服昼夜温差大、电磁辐射强等恶劣环境。在此之前,全球范围内还没有一个国家在月背完成过“织物版”国旗“升旗”。
表取采样执行装置
香港理工大学 科研团队与中国空间技术研究院合作研制的“表取采样执行装置”,助力完成了“嫦娥六号月球背面采样”的历史性任务。“表取采样执行装置”系统配备封装系统以全自动多点方式采样。受到地、月自转速度影响,人类不能直接观测 月背 及直接通讯,因此在月背探测和登陆的难度在比 月球正面 采样更大。理大团队根据过去在航天项目上积累的经验,为嫦娥六号相关装置进行多项改进,使采样任务更快速地完成。
太空水漂
嫦娥六号安全返回 地球 ,速度接近第二 宇宙速度 ,如何减速是其安全到家的关键。为此,返回器需要采用“半弹道跳跃式返回”方式。这种方式也被形容为“太空水漂”。就是返回器进入大气层后,会像打水漂一样弹起,利用大气层阻力和大气摩擦产生的热量消耗自身能量,随后再次进入大气层,速度就会降到 第一宇宙速度 以下。要实现“太空水漂”,所需的核心技术叫作“全数字全系数自适应预测校正制导技术”。为了验证该项技术,中国于2014年专门发射了月地高速 再入 返回飞行试验器,并在 嫦娥五号探测器 、嫦娥六号任务中成功应用。
所获荣誉
相关事件
国际载荷研讨会
2024年5月3日, 国家航天局 在 海南省 海口市 召开嫦娥六号任务国际载荷研讨会,来自 巴基斯坦 、 法国 、 意大利 等12个国家的航天机构、驻华使馆以及 联合国 、 欧洲航天局 等国际组织代表约50人共同参会,共商嫦娥六号任务相关合作事宜。欧空局月表负离子分析仪科学家、瑞典空间物理研究所博士坎努波特,法国国家空间研究中心项目副主任博斯克,意大利激光角反射器代表意大利弗拉斯卡蒂国家实验室研究员、载荷首席科学家西蒙那,巴基斯坦立方星代表巴基斯坦空间技术研究所教授、载荷首席科学家卡姆尔分别做了科学载荷专题报告。与会代表高度赞赏嫦娥六号任务开展的广泛国际合作,并赞同在后续月球与深空探测领域继续寻求新的合作。 巴基斯坦 驻华大使卡里尔·哈什米接受采访时说到,巴基斯坦和中国再次走到一起,展示了太空合作是两国紧密交流中的一个重要方面。中国提供了平台,让来自多国航天局、航天机构汇聚一堂,为“嫦娥六号”的奔月做出贡献。
中国向巴基斯坦交接巴基斯坦立方星数据
2024年5月10日, 国家航天局 在北京举办嫦娥六号任务巴基斯坦立方星数据交接仪式。中国国家航天局局长张克俭向巴基斯坦驻华大使哈什米交接数据,并共同为嫦娥六号任务 巴基斯坦 立方星拍摄的首幅影像揭幕, 中国 国家航天局总工程师 李国平 主持。5月8日16时14分,嫦娥六号任务搭载的国际载荷之一巴基斯坦立方星与轨道器在周期12小时环月大 椭圆轨道 的远月点附近分离,随后成功拍摄第一幅影像。巴基斯坦立方星项目实现“成功分离,获得遥测”的既定目标,取得圆满成功。
在月背挖出“中”字图案
嫦娥六号完成月背采样之后,月表呈现一个“中”字,相关图像上方是着陆点北部查菲环形山,下方则是着陆腿和着陆时冲击挤压隆起的月壤,嫦娥六号月球探测器微博还发文称:我看‘中’。
2024年6月27日,国新办举行新闻发布会,介绍探月工程嫦娥六号任务有关情况,参与人员现场回忆了嫦娥六号任务背后的故事。对月背“挖土”挖出个“中”字,嫦娥六号任务总设计师胡浩表示,不是刻意为之,但确实很有意思,“这件事请大家体味其中的奥秘”。
嫦娥六号样品研究
2024年9月17日, 中国科学院国家天文台 李春来 、中国探月与航天工程中心 胡浩 、北京控制工程研究所 杨孟飞 领导的联合研究团队在《国家科学评论》(National Science Review,NSR)上发表嫦娥六号返回样品的首篇研究论文,阐述了返回样品的物理、矿物和 地球化学 特征。嫦娥六号样品不仅包括了记录火山活动历史的 玄武岩 ,还混合了来自其他区域的非玄武质物质。这些样品,为我们研究月球早期的撞击历史、月球背面火山活动以及月球内部物质组成提供了重要的第一手资料。嫦娥六号带回的月球背面样品不仅填补了月球背面研究的历史空白,更为人类研究月球早期演化、背面火山活动和撞击历史提供了直接证据,也为理解月球背面与正面地质差异开辟了新的视角。随着对这些珍贵样品的深入研究,有望不断加深对月球内部结构、物质成分及形成演化过程的理解,推动月球及行星科学的蓬勃发展。 2024年11月15日,中国科学家采用嫦娥六号采回的月球背面样品做出首批两项独立研究成果,在月球样品研究方面取得重大进展,首次揭示月球背面同样存在着年轻的 岩浆 活动,为揭示月球二分性、完善全月演化框架提供了关键科学证据。本研究获得的年龄数据弥补了月球撞击历史研究在至今约32–20亿年间缺乏样品标定的空白,更新了行星地质学领域广泛使用的撞击坑统计定年曲线。新获取的定年曲线显示月球在经历早期高频率的小天体撞击后,撞击频率快速下降,在28.3亿年前已达到整体稳定的状态。相关研究成果于北京时间2024年11月15日在线发表于国际顶级 学术期刊 《科学》。 2024年12月, 中国科学院 相关研究团队通过对嫦娥六号月壤样品中挑出的4颗毫米级 玄武岩 岩屑进行分析,采用高灵敏度的超导磁力仪获取约28亿年前的 磁场 信息,在国际上首次揭示月球背面古磁场信息,并填补了月球古磁场记录中长达十亿年的数据空白。该发现表明月球在距今28亿年时存在磁场,且其磁场有增强的趋势,不同于以往认为的月球磁场在约31亿年前急剧下降且一直处于低能量状态,这一成果为认识月球磁场演化过程提供了关键锚点,进而为月球磁场“ 发电机 ”时空演化和驱动机制提供了关键约束。此前月球古磁场研究存在数据局限、对月背磁场认识空白及诸多争议等情况,而嫦娥六号采回的关键样品经研究揭示出上述磁场反弹情况,其反弹原因可能与月球 “发电机”能量来源、驱动机制变化等有关。相关成果论文于北京时间2024年12月20日凌晨在《自然》上线发表。 截至2025年1月,中国已向47个单位分发了289份共计85.5克 嫦娥五号探测器 月球样品,向12个单位分发了16份共计37.1克嫦娥六号月球样品。
2025年2月28日,由国家航天局组织、 中国地质科学院 地质研究所离子探针中心牵头组成的联合研究团队发布嫦娥六号月球背面样品最新研究成果,相关研究论文发表于国际学术期刊《科学》。 该团队通过分析嫦娥六号获取的 月背 玄武岩样品,验证了全月尺度月球 岩浆 洋假说,并提出形成月背南极-艾特肯盆地的 撞击事件 可能对该区域早期 关于月球的资料 产生改造作用,为月球起源与演化研究提供了关键依据。具体研究成果包括:通过月背样品分析验证了月球岩浆洋模型,确认月背存在克里普物质层;月背与月面玄武岩成分相似性支持月球形成初期存在全月尺度岩浆洋的观点;同时发现月背与月面 玄武岩 铅 同位素 演化路径存在差异,推测 南极洲 艾特肯盆地的大型撞击可能改变了月幔的 物理化学 性质。下一步,研究团队还会开展月球与 太阳系 早期撞击事件和月球深部物质等方面的研究。 3月21日,中国科学家通过嫦娥六号采回的月球背面月壤样品研究,确定月球最古老、最大的撞击遗迹—南极-艾特肯盆地(SPA盆地)形成于42.5亿年前,为太阳系早期大型撞击历史提供了初始锚点,对理解月球乃至太阳系早期演化具有重大科学意义。 2025年4月9日,中国科学院地质与 地球 物理 研究所胡森、 林杨挺 研究员联合 南京大学 惠鹤九 教授研究团队在《自然》发表对 国家航天局 提供的嫦娥六号玄武岩岩屑样品开展源区水含量的研究论文,结果显示嫦娥六号玄武岩的 关于月球的资料 源区水含量仅为1-1.5微克每克,是已知数据中的最低值,指示嫦娥六号玄武岩的月幔源区比月球正面月幔更干燥,其原因可能是月球南极艾特肯撞击事件改造了月幔源区的水。 7月9日, 中国科学院 发布了嫦娥六号月球样品研究的最新进展,并系统梳理了自接收嫦娥六号月球样品一年来取得的系列成果,分别揭示了 月背 岩浆 活动、月球古 磁场 、月幔水含量及月幔演化特征,首次为人类揭开了月球背面的演化历史。四项研究成果北京时间7月9日晚以封面文章形式在国际学术期刊《 自然 》发表,首次系统揭示南极-艾特肯大型撞击的效应。 通过对嫦娥六号样品的分析,研究人员首次发现了月球上一种新类型的岩石——月球南极-艾特肯盆地撞击 熔岩 ,并据此确定了月球南极-艾特肯盆地形成时间为42.5亿年前。通过对一系列岩石成因研究,科研人员提出嫦娥六号 玄武岩 源自一个极其贫瘠的 关于月球的资料 区域,称之为“超亏损月幔”。“超亏损月幔”缺乏那些容易在熔体中富集的“不相容”元素,如:钾、磷、 ree 等。 8月,中国科学家通过对嫦娥六号从月球背面采集的玄武岩样品研究,揭示了嫦娥六号着陆区深处月幔的“超还原”状态,表明这些月幔更加原始或曾遭受过大型撞击的影响。“超还原月幔”是指月幔处于一种非常还原的状态,也就是其中的元素倾向于以较低的价态存在,这意味着这些月幔物质更加原始,或者遭受了大型撞击导致了还原过程。这一发现进一步深化了人类对月球内部组成的认识,也为理解月球的形成与演化提供了新的线索。 2025年8月20日消息,中国科研团队通过对嫦娥六号月壤样品的高精度年代学研究,首次精确测定出月球阿波罗盆地形成于41.6亿年前。这一发现,精准限定了该盆地形成的时间,将月球“撞击风暴”开始的时间点向前推进了至少1亿年,有助于推动人类重新认识地月系统的演化。该成果8月20日在国际学术期刊《自然·天文学》发表。
2025年10月1日消息。 中国科学院国家天文台 李春来 、 刘建军 研究员 联合国 内外团队利用嫦娥六号就位探测数据,首次揭示了月球表面及次表层水的分布特征,为月球水的形成机制与未来利用提供了关键科学依据。相关成果在国际学术期刊《自然·天文学》发表。 10月6日, 国家航天局 和 国家原子能机构 联合发布嫦娥六号月球背面样品研究最新成果。中国科学家首次基于嫦娥六号月球背面样品研究发现,月球背面 关于月球的资料 相比月球正面更“冷”,这一发现进一步深化了人类对月球“二分性”现象的认识,为月球正面与月球背面的月幔温度差异提供了 岩石学 与 地球化学 等科学依据,为月球演化和“二分性”特征研究提供了关键科学数据。该研究结果由 中核集团 核工业北京地质研究院、 北京大学 、 山东大学 合作完成,已刊发于国际顶级 学术期刊 《自然·地球科学》(Nature 地球科学 )官网。 同年,中国科学家在对嫦娥六号2克月壤样品的科学分析中,识别出来自CI型 碳质球粒陨石 的撞击残留物。这不仅刷新了对内 太阳系 物质迁移机制的认识,也为未来月球水资源分布和演化研究提供了新方向。该成果已于北京时间10月21日凌晨3时发表于国际学术期刊《 美国国家科学院院刊 》(PNAS)。
2025年11月16日, 国家航天局 、 山东大学 、 中国科学院 联合发布消息称,中国科研团队通过分析嫦娥六号采回的 月背 南极-艾特肯盆地月球样品,取得月球科学研究重大突破——首次发现大型 撞击事件 成因的微米级 赤铁矿 (α- 氧化铁 )和 磁赤铁矿 (γ-Fe2O3) 晶体 ,揭示了全新的月球氧化反应机制,为环绕南极-艾特肯盆地 磁异常 的撞击成因提供了样品实证。该成果已发表在国际综合性期刊《Science Advances》,会为后续月球科学研究提供重要科学依据,深化对月球演化历史的认知。
2025年11月24日,《自然-天文学》在线发表了一项关于嫦娥六号月壤的最新研究成果。 中国科学院 地质与 地球 物理 研究所 祁生文 研究员团队首次从颗粒力学角度,系统阐释了月壤的独特黏聚行为。通过对嫦娥六号月壤样品进行高精度CT扫描,并与月球正面的月壤对比,科研人员发现嫦娥六号月壤的颗粒最细,但形状却更不规则、更不圆润。这一颗粒特性提升了 摩擦力 、范德华力与静电力的贡献,产生更高的休止角,造就了其更高黏性特征。科研人员认为,这可能与样品中含有大量容易破碎的 长石 矿物,以及月球背面经历了更强的太空 风化作用 有关。这项研究为月球探测任务提供了重要科学依据,并为月球基地建设、月面资源开发利用等提供关键理论基础,助力中国在月球科学研究和资源利用领域取得新的突破。
2026年1月13日消息,从 中国科学院 地质与 地球物理学 研究所获悉,该研究所科研团队在国际学术期刊《 美国国家科学院院刊 》上发布嫦娥六号月球背面样品研究成果。研究人员通过对嫦娥六号月球背面样品的高精度钾 同位素 分析,首次揭示南极-艾特肯盆地 撞击事件 导致了 关于月球的资料 中的中等挥发性元素丢失,为理解大型撞击对月球演化的影响及揭示月球“二分性”成因提供了重要依据,为理解月球正背面不对称的地质演化提供了新线索。 同月, 吉林大学 科研团队综合运用多种显微与光谱技术,通过对嫦娥六号月球背面土壤样品的系统分析,在国际上首次发现并确认了天然形成的单壁 碳纳米管 和石墨碳,并追溯了石墨碳可能的形成与演化过程,揭示了月球表面“高能 物理化学 过程”的精细程度,印证了月球背面地质活动更活跃,为研究月球演化史提供关键数据。
2026年5月, 中国科学院 地质与 地球物理学 研究所的研究团队从嫦娥六号月壤中,发现了40个含有金属颗粒的撞击碎屑。这些碎屑分为两类:一类来自约28亿年前月球本地的 玄武岩 ,记录了此后的 小行星 撞击痕迹;另一类来自更古老的月球高地,能追溯到43亿年前的撞击事件。分析表明,这两类碎屑中的金属颗粒大多来自小行星。其中,古老的碎屑中,碳质小行星相关的金属颗粒占比极低;而较年轻的碎屑中,碳质小行星相关的金属颗粒占比大幅提升。这说明,在43亿年前到28亿年前之间,撞击地月系统的小行星类型发生了明显变化,早期主要是非碳质小行星,后期碳质小行星的撞击次数显著增加。碳质小行星富含水和 有机化合物 ,曾被认为是 地球 早期水和生命原料的重要来源。但此次研究发现,碳质 小行星 主要在较晚时期撞击地月系统,且此时小行星撞击的频率已大幅降低,这在很大程度上限制了它们向地月系统输送水和有机物的总量。科学家推测,这种变化可能与 太阳系 气态巨行星 轨道迁移、小行星自身轨道漂移或大型碳质小行星碰撞解体有关。
2026年7月15日, 中国科学院 地质与 地球物理学 研究所联合 中国科学技术大学 等单位组成的联合团队针对嫦娥六号月壤样品开展的稀有气体 同位素 分析研究成果在国际学术期刊《自然-地球科学》发表。研究发现,月球正面和背面接收到的 太阳风 存在系统性差异,而地球 磁层 在其中扮演了“调速器”的角色。当月球围绕地球运行并穿越地球磁层以外区域时,原本正常的太阳风会被减速。这部分慢速 太阳 风只扫过月球正面,导致正面月壤接收到大量减速粒子,注入深度较浅;而月球背面始终背对地球,完全暴露于未经减速的正常太阳风,因此注入深度更深。定量估算表明,在 嫦娥五号探测器 着陆点,受慢速太阳风影响的时间约占全部太阳风照射时间的25%,而嫦娥六号背面着陆点则完全不受此效应影响。这项研究首次利用月球背面样品,实证了地球 磁场 对 太阳风 到达月表的“调速”效应,为日-地-月系统研究提供了新思路。
2026年8月14日消息, 中国地质科学院 地质研究所研究团队以嫦娥六号月壤样品中的撞击 熔岩 为研究对象, 利用中国自主研发的首台离子探针,系统开展了综合研究。研究团队认为,月球正反面之所以截然不同,线索就隐藏在形成“南极-艾特肯盆地”的那次远古大撞击中。研究表明,此次大撞击在月球 岩浆 洋固结后,继续对月壳和上月幔进行了改造,改变了月背局部的物质组成。这一研究成果,为理解月球正反面差异提供了全新的科学证据,也让人类对月球复杂演化历史的认知又向前迈进了一步。
月壤在全球首次亮相
2024年10月14日至18日, 国际宇航联合会 主办的第75届 国际宇航大会 在 米兰 举办,中国探月工程嫦娥六号任务从月球背面采样返回带来的月壤首次面向全球展出,展示的月壤样品重75毫克, 吸引了众多国家的航天机构、国际组织负责人及与会代表参观。
亮相第十五届中国航展
2024年11月12日至17日, 第十五届中国国际航空航天博览会 在 广东省 珠海市 举行,本届航展上,不仅航空航天领域的多项最新成果会一一展出,嫦娥六号探测器、月球背面月壤样品等展品也首次亮相。
月球正面、背面月壤样本首次同台展出
2025年 中华人民共和国国庆节 假期,在首届国防军工文博会上, 嫦娥五号探测器 、六号采集的月壤样本首次同台展出。它们来自月球的正面和背面,是月球诞生40多亿年来,两者“最近”的一次。
样品研究成果改写月球撞击史
2026年2月5日,一项发表在《科学进展》的研究引发科学界的广泛关注: 中国科学院 地质与 地球物理学 研究所和 中国科学院空天信息创新研究院 等单位的科学家,基于嫦娥六号月球背面样品,结合月球 遥感 图像,修正了沿用数十年的月球撞击坑年代学模型,首次证实月球正、背两面的陨石撞击通量基本一致,其早期撞击通量呈平滑衰减,不支持“晚期重轰击”假说。
破解月球负离子存在之谜
2026年3月17日, 中国科学院国家空间科学中心 表示,嫦娥六号着陆器搭载的国际首台地外空间专用负离子分析仪(NILS),成功实现人类首次月球表面 阴离子 直接探测,揭示出月球上存在由太阳风吹拂产生的负离子,破解了长期困扰科学界的月球负离子存在之谜。在为期两天的观测中,NILS成功获取了六段有效的氢负离子能谱数据。研究人员将数据进行系统比对分析,发现氢负离子的通量和能量,与 太阳风 的通量和能量呈现出极强的正相关性,这为“负离子起源于太阳风轰击月表”提供了直接的观测证据。
嫦娥六号月壤样品落户联合国总部
当地时间2026年9月14日,嫦娥六号月壤样品赠送仪式在 维也纳 联合国总部举行。中国向联合国赠送的嫦娥六号月壤样品,是人类首次月球背面采样返回任务获得的月壤。这批月壤样品将与此前赠送的 嫦娥三号探测器 月球车1∶1模型一起,在 维也纳 联合国总部外空展区永久展出。
意义评价
嫦娥六号完成了人类历史上首次月球背面采样,突破了多项关键技术,是我国建设航天强国、科技强国取得的又一标志性成果,是我国探月工程的重要里程碑。(中共中央总书记、国家主席、中央军委主席 习近平)
人类共对月球进行了10次采样返回,这10次采样均位于月球正面。月球背面整体上相对月球正面更为古老,具有重要科研价值。因此嫦娥六号计划对月球背面样品进行系统、长期的研究,分析月壤的结构、物理特性、物质组成,争取获得更新的月球科学数据。(国家航天局探月与航天工程中心 嫦娥六号任务副总设计师 王琼 )
嫦娥六号任务是中国航天史上迄今为止技术水平最高的月球探测任务,实现三大技术突破和一项世界第一。( 国家航天局 副局长 卞志刚)
通过嫦娥六号、七号、八号任务,开展月球相关资源勘察、科学研究和科研技术验证,将促进月球科研站基本型建设。(探月工程三期总工程师 胡浩 )
如果嫦娥六号月球样本返回任务成功,这将是首次从月球远端采集样本。( 科普中国 )
嫦娥六号成功着陆是了不起的成就, 欧洲航天局 很感激也很自豪能够参与其中。(欧空局)
嫦娥六号任务选择 巴基斯坦 参与国际合作是对巴科学家能力的认可,是巴技术发展的历史性时刻。取得的成果将增强巴在卫星通信领域的能力,为科学研究、经济发展和国家安全创造新的机遇。( 巴基斯坦总理 夏巴兹·谢里夫 )
嫦娥六号任务的发射是各国和组织携手太空合作和共享利益的良好范例。(巴基斯坦副总理兼外长 伊沙克·达尔)
嫦娥六号完成世界首次月球背面采样并 返回轨道 ,是中国外空探索的历史性一步,也是人类和平利用外空的历史性一步,这是海内外中华儿女的共同荣耀。我们的征途是星辰大海,我们的前方是 宇宙 苍穹,我们的航天器、飞天梦将飞得更高更远,为两岸中国人带来更多的感动和荣耀。(国台办新闻发言人 陈斌华 )