嫦娥六号成功着陆，表取、钻取两种方式与地面相比难度在哪？

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1、新闻背景

嫦娥六号自5月3日发射以来，已经快一个月了。就在同学们以为将近遗忘的时候，或者怀疑是否成功的时候，最新的消息终于来了。据央视报道，嫦娥六号已于6月2日早上成功着陆。


着陆的过程有点复杂。降落过程中，主要依靠7500N的变推力发动机，最大推力大约相称于750kg的重量，10个成年人的体重。不外，到了月球上，同样的推力差不多可以推动60个成年人的体重了。在逐渐降落的过程中，嫦娥六号通过视觉系统主动选择合适的着落区域。在100米高度悬停，利用激光三维扫描精确检测月面停滞，确定最终着陆点。在约3米处关闭发动机，避免发动机吹散着陆点月壤，完全依靠机械式的缓冲系统，确保平稳着陆。


嫦娥六号成功登月后，在未来的48小时内，将要完成预定的任务，包括月壤的采样。在嫦娥五号的时候，我们已经成功得到了约1.7kg的月壤，同样采用了表取和钻取的方式。以是，月壤采样的这种技术已经经过了验证，唯一不同的在于，采样位置不一样。对于月球采样来说，虽然技术是成熟的，但其实每一次都是未知，都是挑战。
2、月壤与土壤

地球上土壤的形成主要是岩石风化而成，但是土壤中不但仅是岩石风化的土母质，还有空气、水、生物等等，共同作用经历一段时间之后才形成的（地表风化）。土壤由固体、液体、气体三部分组成。也正是这样的组成，才让土壤孕育了生命。


月球上没有生物，空气和水也几乎没有。月壤的形成主要是太阳辐射和微陨石的轰击之下，物理性子发生改变，称为太空风化。月壤的矿物粉末基本是陨石撞击破碎形成的。但是陨石的撞击不大概一撞就全部变成粉末，碎裂之后，还是存在一些小石头或小石子。而这就是月壤采样的停滞。


月壤在月球外貌分布不均，有的地方大概5-6m都是月壤，而有的地方大概才几厘米。根据嫦娥四号的任务反馈，其着陆点位置的月壤厚度约12m。嫦娥四号的着陆区位于也是月球南极的艾肯盆地。以是，我们有理由推测，嫦娥六号着陆位置的月壤同样较厚，尽量降低钻取难度。


3、表取

相对来说，表取采样较为简朴。它通过机械臂，可以在其活动范围内任意位置进行采样，范围广，采样多。这个过程有点像扫地一样，先将簸箕铲到指定位置，再利用扫帚将月壤扫进簸箕之中。不管是粉尘类的，还是石子类的，都可以较为轻松地获取。如果遇到大石头，那就无能为力了，只能避开。


有没有同学有这样的疑问：既然月壤灰尘居多，那为何不用吸尘器？吸尘器确实结构简朴，只必要叶片旋转产生吸力即可。然而，叶片旋转产生吸力的前提是空气，月球上并没有空气，旋转的叶片无法产生吸力。
表层的月壤多为松散的粉尘，以是这种扫地式的采样过程，可靠性好，结构又简朴，可以说基本上没有什么难度。
4、钻取

真正的难度在于钻取。所谓钻取，是利用钻头深入月面之下，获取地下的月壤样本。前面嫦娥五号已经成功得到了钻取样本，但是由于着陆地点不一样，月表之下究竟什么样完全未知。嫦娥四号着陆点探测出来的月壤厚度是12m，当初嫦娥五号着陆点平均月壤厚度约4m，以是嫦娥五号钻取的设计深度为两米。六号是五号的备用机，以是这次嫦娥六号钻取深度也是2m。


钻取机构深入月面之下，必要一定的压力。以是，它不像机械臂表取机构那样，可以自由选择采样区域。钻取机构位于嫦娥的正下方，着陆地点一旦确定，钻取的点也就确定了。如果遇到的都是较为松软的月壤层，那么此次钻取采样过程就较为轻松了。而一旦约到较为坚硬的岩石，就大概听天由命了。钻头如果无法碎裂岩石，那大概就无法完成钻取采样。
根据嫦娥五号的采访报道，钻取机构在一定的条件下是可以通过钻头破碎剪映的岩石。这内里指的肯定不是直接钻穿大岩石，而是一些小的碎石块。通过挤压力，一方面把碎石块往下或者往侧方挤压，另一方面通过钻头的高速旋转破碎碎石外貌。这个挤压力主要来自嫦娥六号的月表重力，以是向下钻取的挤压力最大只有地球的1/6。没有办法靠加大挤压力来破碎岩石。


实际上，钻取机构的设计，也并非用于长时间钻穿岩石。在地球上，各种岩芯取样机种类繁多，不管其体型差别有多大，他们都有一个共同点：必要水来冷却钻头。嫦娥六号的钻头再厉害，长时间的钻取岩石，肯定无法承受这种摩擦高温。这其实也是未来在月球建立基地的难点之一，想要打好地基，松软的月壤层肯定不行。如何突破这个技术，必要同学们的努力。
4、总结

嫦娥六号的月壤采样技术，已经经过了其前辈嫦娥五号的验证。但是，由于采样地点的不同，月壤厚度、岩石分布等等均不十分清晰，其采样过程，特别是钻取的过程仍然面临着一些不确定因素。不外，只要不是下面有大岩石，2m的钻取采样是可以包管的。

来源：https://view.inews.qq.com/k/20240602A05XR100
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