北京時間6月2日6時23分，嫦娥六號着陸器和上升器組合體在鵲橋二號中繼星支持下，成功着陸在月球背面南極-艾特肯盆地預選着陸區。着陸器後續將通過鵲橋二號中繼星，在地面控制下，進行太陽翼和定向天線展開等狀態檢查與設置工作，正式開始持續約2天的月背採樣工作。作為人類首次在月球背面的採樣返回任務，嫦娥六號為此做好了哪些準備呢？
嫦娥六號在月背着陸過程中拍攝的影像。
降落地點選擇有講究
據《環球時報》記者了解，在月球背面着陸面臨着更為複雜的挑戰。首先是通信問題，由於月球本身會阻擋地月之間的通信，這就需要用到中繼衛星。今年3月，鵲橋二號中繼星提前到達預定軌道，確保嫦娥六號在月背不會“失聯”，為地月之間架起溝通的“橋梁”。
其次，相比月球正面，月球背面承受了更多隕石的撞擊，密布大量的隕石坑，再加上月球背面地形複雜多變，有很多高低起伏的山脈和山谷，這對於探測器降落點的選擇提出了更大的挑戰。在這方面，蘇聯有過慘痛的教訓，“月球-15”號無人採樣返回飛行器就因為對月球表面複雜地形缺乏準確認知，降落地點選擇不當導致降落時撞上了月球山脈。航天科技集團鄭燕紅介紹説，探測器必須成功着陸在一塊平坦的區域上。“如果探測器着陸在一塊大石頭上，就會影響鑽取採樣工作，很有可能得不到月球深層次的土壤樣品，同時也會給後續的起飛上升帶來巨大挑戰。”
但月球背面可供安全着陸的區域有限，如何讓探測器擁有更高的着陸精度，實現“落得準”？首先，“選址”要準確。為了在“山脈中找平地”，嫦娥六號探測器出發前，科研人員在選址上下足了功夫。嫦娥二號探測器影像製成的全月7米分辨率數字正射影像及20米分辨率的數字高程模型産品發揮了作用，科研人員借助它們為嫦娥六號尋找坡度較小的平坦區域。
其次，軌道設計有玄機。去往月背，嫦娥六號並不能沿着嫦娥五號開闢的道路前往，而是要重新選擇一條最優軌道。這是因為嫦娥六號沿襲了“前輩”已有的構型布局和硬體産品，但着陸位置卻由月球的北緯地區變為南緯地區。為了在不大幅調整探測器的構型布局和硬體産品的前提下，順利化解因着陸點變化帶來的朝向、姿態等問題，設計師們為嫦娥六號探測器重新設計了一條環月軌道，也就是“逆行環月軌道”方案。簡單來説，就是探測器在環月軌道上的飛行方向與月球自轉方向相反，無須調整探測器設計方案，就能保證它隨時隨地“能量十足”。
設計師的巧思就藏在軌道設計之中。為了達到既調整軌道又不增加推進劑消耗的目的，設計師讓嫦娥六號先後進行3次“剎車”——比嫦娥五號多了一次。這樣可充分利用從月球捕獲到下降前的20多天飛行時間，不斷調整軌道參數，高精度瞄準着陸點，等待降落最佳時機的到來。
嫦娥六號落月分幾步
據介紹，嫦娥六號在落月前，首先要進行組合體分離，由軌道器、返回器、着陸器、上升器組成的四器組合體要先分離成兩部分，軌道器和返回器組成的軌返組合體繼續留在月球軌道上飛行，着陸器和上升器組成的着上組合體分離後着陸月球，開展後續採樣任務。
不同於地球着陸，月球上沒有大氣，無法通過降落傘風阻減速，因此着上組合體只能通過發動機的反推力來實現減速。6月2日6時9分，嫦娥六號着陸器和上升器組合體開始實施動力下降，7500牛變推力主發動機開機。由於降落的過程時間很短，着上組合體攜帶的燃料也有限，面對預選着陸區複雜的地形環境，需要快速靈活反應，因此地面的工作人員不會實時操作它具體降落到哪，着上組合體會結合多種敏感器的數據，對數據進行融合後，自主判斷具體的着陸位置。
在距月面約15公里處時，嫦娥六號着上組合體開始實施動力下降，在一台軌控發動機和多&姿控發動機的協同推動下，逐步將探測器相對月球速度從約1.6公里/秒降為零。
其間，在距月面1.5公里時，嫦娥六號利用光學成像敏感器進行粗避障，剔除大型障礙物；距月面僅100米時，嫦娥六號上的激光三維成像敏感器進行精確避障，精準識別選好落點。
而後，嫦娥六號開始緩速垂直下降，即將到達月面時發動機關閉，利用緩衝系統保障組合體以自由落體方式到達月面，最終平穩着陸於月球背面南極-艾特肯盆地。這裡也是月球上最大、最深和最古老的撞擊坑，科學家們希望在這裡的發現能更好地理解月球的形成和演化過程。
“這是關鍵一步”
在實現月球背面着陸後，嫦娥六號下一步將通過鑽具鑽取和機械臂表取兩種方式分別採集月表岩石和月壤樣品，實現多點、多樣化自動採樣。同時將開展月球背面着陸區的現場調查分析、月壤結構分析等科學探測，深化月球成因和演化歷史的研究。嫦娥六號着陸器攜帶的有效載荷將按計劃工作，開展科學探測任務。嫦娥六號任務國際載荷中歐空局月表負離子分析儀、法國月球氡氣探測儀即將開機工作，意大利激光角反射器完成部署。
對於嫦娥六號在月球背面的成功着陸，各國航天界也給予了高度關注。路透社稱，中國第二次登上月球背面——這是其他國家都沒有到達的地區。“月球永遠背對地球的一側佈滿了隕石坑，這使得通信和探測器着陸操作更具挑戰性”，因此太空專家將在月球背面的着陸階段描述為“失敗概率最高的時刻”。美國《太空新聞》網站稱，此次着陸是將獨特且科學價值極高的月球樣本帶到地球進行分析的關鍵一步。“月球正面和背面的火山活動存在規模不對稱的奇特景象，其原因仍有不同的假設。嫦娥六號收集的月球背面樣本中可能包括當地火山活動的産物，這些樣本的年代測定和成分將提供更多關於月球背面火山活動的真實信息。”此外，這些樣品可能含有月幔噴出的物質，不僅可以讓科學家深入了解月球的組成和演化過程，還可以發現早期太陽系的歷史。
英國廣播公司稱，曼徹斯特大學專門研究月球地質學的約翰·佩內特·費舍爾教授&&：“每個人都很興奮，我們可能會看到這些以前從未見過的岩石。”他分析了美國“阿波羅”任務和中國之前月球採樣任務中帶回的其他月球岩石樣本，“但月球背面的樣本可能會有不同的化學成分”。“這將有助於我們回答那些真正重大的問題，比如行星是如何形成的，為什麼會形成結殼，太陽系中水的來源是什麼？”報道提到，中國將在2030年左右讓中國航天員登上月球，美國計劃在2026年開啟“阿爾忒彌斯3號”載人登月任務。
