这是全球瞩目的一刻！
世界首次！
嫦娥六号在月球背面采样返回地球
今天，国家航天局发布
嫦娥六号着陆器
着陆月球背面拍摄的系列影像图
包括落月过程中
降落相机拍摄的着陆区域附近影像、
全景相机拍摄的着陆点影像
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嫦娥六号完成月背“挖土”
五星红旗在月球背面成功展开
记者从国家航天局获悉，6月4日7时38分，嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞，3000N发动机工作约6分钟后，成功将上升器送入预定环月轨道。
6月2日至3日，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。采样和封装过程中，科研人员在地面实验室，根据鹊桥二号中继星传回的探测器数据，对采样区的地理模型进行仿真并模拟采样，为采样决策和各环节操作提供重要支持。
智能采样是嫦娥六号任务的核心关键环节之一，探测器经受住了月背高温考验，通过钻具钻取和机械臂表取两种方式，分别采集了月球样品，实现了多点、多样化自动采样。
嫦娥六号着陆器配置的降落相机、全景相机、月壤结构探测仪、月球矿物光谱分析仪等多种有效载荷正常开机，按计划开展了科学探测，在月表形貌及矿物组分探测与研究、月球浅层结构探测等科学探测任务中发挥重要作用。探测器钻取采样前，月壤结构探测仪对采样区地下月壤结构进行了分析判断，为采样提供了数据参考。
嫦娥六号着陆器携带的欧空局月表负离子分析仪、法国月球氡气探测仪等国际载荷工作正常，开展了相应科学探测任务。其中，法国月球氡气探测仪在地月转移、环月阶段和月面工作段均进行了开机工作；欧空局月表负离子分析仪于月面工作段进行了开机工作。安装在着陆器顶部的意大利激光角反射器成为月球背面可用于距离测量的位置控制点。
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。该国旗由新型复合材料和特殊工艺制作而成。由于落月位置不同，嫦娥六号国旗展示系统在嫦娥五号任务基础上进行了适应性改进。
与地面起飞相比，嫦娥六号上升器没有固定的发射塔架系统，而是将着陆器作为“临时塔架”。与嫦娥五号月面起飞相比，嫦娥六号从月球背面起飞，无法直接得到地面测控支持，而需要在鹊桥二号中继星辅助下，借助自身携带的特殊敏感器实现自主定位、定姿，工程实施难度更大。嫦娥六号上升器点火起飞后，先后经历垂直上升、姿态调整和轨道射入三个阶段，顺利进入了预定环月飞行轨道。
后续，上升器将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；轨道器和返回器组合体将环月飞行，等待合适的返回时机进行月地转移，在地球附近返回器将携带月球样品再入大气层，计划降落在内蒙古四子王旗着陆场。
5月3日，嫦娥六号探测器发射升空，开启奔月之旅，历经近月制动、着陆器与上升器组合体和轨道器与返回器组合体分离，于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。
上海技物所研制的载荷功不可没
由中国科学院上海技术物理研究所研制的激光测距测速敏感器和激光三维成像敏感器，为嫦娥六号落月充当“开路先锋”；月球矿物光谱分析仪对着陆采样区进行光谱探测和矿物组成分布分析，特别具备了对月球水检测的能力。
一气呵成的“接力”
自主软着陆的避障技术是国际上深空探测研究的热点和难点，也是未来载人登陆的关键技术。激光测距测速敏感器、激光三维成像敏感器是嫦娥六号姿态控制分系统的重要单机，安装在着陆上升组合体上，在着陆下降段开始工作，可持续为着陆导航分系统提供相对于月面的距离、速度信息，以及着陆器的高精度三维图像信息，保证嫦娥六号安全可靠着陆。
“着陆器和月球之间的距离和速度信息是落月时的一个核心参数。”上海技物所月球与深空探测系列载荷指挥舒嵘研究员介绍，上海技物所研制的两台激光敏感器，实现了一气呵成的“接力”。
先是激光测距敏感器在距离月面15千米时开始工作，向月面发射激光脉冲，通过测量月面回波脉冲信号与激光发射脉冲信号的时间间隔，获得着陆器相对月面的距离，为着陆器导航分系统提供从动力下降段至软着陆段的高精度测距数据；接着，激光测速敏感器在距离月表4米-3千米（垂直距离）的阶段，不断获取从3个方向发射的激光波束与月表之间的速度数据，并将速度数据传输给着陆器导航分系统。
激光测距敏感器
激光测速敏感器
激光三维成像敏感器则在探测器悬停时提供月面着陆区的精确三维图像。该仪器在着陆器100米悬停时开始工作，在0.25秒内获取30??30?视场图像，单幅图像激光点云达到20万点，全视场测距精度优于5厘米。正是利用这一激光三维图像，着陆器导航分系统选取安全着陆点进行软着陆。
激光三维成像敏感器
可能存在更古老的月壤
由于月球公转和自转时间同步，这导致月球的一个面永远无法面向地球。
此前全世界已有过多次月球正面采样返回，而嫦娥六号降落在月球背面的南极——艾特肯盆地东北侧，那是太阳系已知最古老的撞击盆地，可能存在更古老的月壤。
“一般红外探测器都在低温环境工作，但月球矿物光谱分析仪开机工作时，月表温度高达50-70℃，这一问题困扰我们很长时间，后来通过优化光机隔热，进行真空不同温度条件下的响应定标与数据处理修正，达到数据的一致性。”嫦娥六号月球矿物光谱分析仪副主任设计师徐睿副研究员介绍。
月球矿物光谱分析仪
上海技物所实现了月球表面原位高分辨率光谱实时探测，为破解与揭示月球起源与演化等科学难题提供了独特的新视角。月球矿物光谱分析仪可实现对采样点定向的精细探测，以及对着陆采样区全视场多光谱扫描的覆盖勘测，不仅可实现光谱探测和矿物组成分布分析，还具备检测月球水的能力。
“冻龄”6年依旧“宝刀未老”
值得一提的是，作为嫦娥五号的备份，嫦娥六号的一些载荷存储了6年之久，此次亮相“宝刀未老”。
“说起来，早在七八年前，我们所就研制出了软着陆的自动避障技术，比现在的自动驾驶技术还要早。记得当时在模拟场景做了很多月球环形山，可以分辨20厘米的石块。”嫦娥六号激光三维成像敏感器主管设计师李铭研究员说，“不过存储了这么长时间，怎样保证还能正常使用，是我们面临的最大挑战。”
首先，存储的环境必须恒温恒湿；其次，每半年需检测一次。对于这些光机电复合体的检测，除了光学复测，还需要考虑老化问题。
经检测，所有载荷似乎都“冻龄”了，均满足交付条件。尽管激光测速敏感器只有一个能量参数下降（还在误差允许范围），为确保万无一失，进行了重新研制，研制团队仅用3个月就完成了正样产品生产交付。
本文来源：央视新闻、新华社、上观新闻
相关作者：黄海华
微信编辑：安通
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