38万公里之外 中国航天人如何遥控月球“挖掘机”

这次嫦娥六号承担的任务，是去38万公里之外的月球背面采样返回。38万公里有多远？如果我们乘坐高铁去月球，以300公里左右的平均时速，大约需要53天才能到达。嫦娥六号任务，相当于在38万公里之外遥控一台月球“挖掘机”，难度之大在人类历史上前所未有。中国航天人是怎么来解决这个世界级难题的呢？

6月2日早晨6时23分，嫦娥六号着陆器和上升器组合体，成功着陆于月球背面南极-艾特肯盆地的预选着陆区。着陆成功，只是完成了这次月面工作任务的关键第一步，马上要进行的采样任务，更为艰巨。

根据嫦娥六号拍摄传回的着陆区影像图，在中国航天科技集团五院的地面实验室里，科研人员迅速地还原了着陆点周围的地貌。还原后的地貌，要求跟嫦娥六号在月球表面的着陆区完全一致。

这里也被称为嫦娥六号的“预训练场”。因为落月后，嫦娥六号并不是直接开始取样，而是要先通过在这里进行试验验证，并把操作指令上传到月球后，才开始实际采样。

在现场记者注意到，采样封装分系统副主任设计师金晟毅拿着一个小本子，一直在反复地翻。

中国航天科技集团 金晟毅：本上记录了我们之前历来所使用的一些经验教训和一些理论依据，对我们的参考作用是非常明显的。

记者：38万公里之外遥控“开挖掘机”，有多难？

中国航天科技集团 金晟毅：难度其实肯定是非常大的，毕竟也是人类首次，但是熟能生巧，我们都有验证器，在验证器基础上，我们经过了成百上千次的这种反复演练练习，所以说才会比较有信心去执行这样的任务。

在这群年轻的面孔中，记者发现了一位熟悉的老航天人：中国科学院院士叶培建。2004年，我国探月工程立项，当时已经年近60岁的叶培建担任“嫦娥一号”卫星总设计师兼总指挥。20年来，“嫦娥”工程的每一次任务，他从未缺席。嫦娥四号着陆月球背面，嫦娥六号去月背采样，都是他最先提出来的。

中国航天科技集团 中国科学院院士 叶培建：到（月球）背面采样，这是世界的第一次。我们中国科学家如果最后能够拿到月背采回的月壤来做科学研究，这将会出很多科技成果。航天的产品有这么一个特点：一次成功不代表次次成功，我们要次次成功，还是要付出很大的努力的。

钻取过程持续了约3个小时，获取了月球背面不同深度的月壤样品。

嫦娥六号任务副总设计师 王琼：我们是希望获得月壤以下一定深度的样品，并且保持它的层序，科学家们能够对它开展研究，能够研究月面以下的样品的信息更加丰富。

与钻取不同，表取是使用机械臂，通过表面铲取的方式来采集月球样品，实现多点的自动采样。为此，科研人员设计了十多个表取采集点位。

这次月背采样，由鹊桥二号中继星提供通信支持。跟嫦娥五号相比，中继星支持地月之间联系的时间，由48小时缩短到40小时。任务时间缩短，也让嫦娥团队要设法提高采样效率，跟嫦娥五号比，嫦娥六号在智能化和自主化方面有了很大的改进。

中国航天科技集团 马如奇：采样任务从一开始的时候，只要是你发一条指令，然后它就把整个任务都给连贯起来了，然后比如说像我们的触月、采样，然后到放样，整个过程中只需要一条指令把它就全给连起来全部执行了。有很多中间状态的一些遥测参数都不需要人工去判读，智能化的软件在后面就可以判读了，这样的话就效率提高了。

从月面传回的监控录像上看，表取采样的过程看似波澜不惊，但实则不少操作都惊险万分。表取过程中，就遇到了难题。

中国航天科技集团 贾晓宇：今天出现了一个光线比较差的情况，导致我们准备的A方案实际上当时精度已经达不到要求了。

贾晓宇在任务中负责的是图像分析和机械臂的精调。尽管做足了各种准备，但降落点月面光线比预想的暗，影响了采样过程机械臂操作的判读。经过反复精调，机械臂的铲挖精度终于恢复到了正常水平。

中国航天科技集团 贾晓宇：我当时一点都不慌，因为其实除了那种方法，我们还备了另外两种方法进行调整，只是可能代价是时间稍微长一点，但是其实我当时心里是非常有底的。

中国航天科技集团 金晟毅：虽然说是看起来很惊险万分，实际上对我们来说也是十拿九稳的一件事情。因为我们做过很多的验证测试，我们可靠性都能达到非常高的一种水平。

让航天人意想不到的是，表取结束后，月面出现了一个“中”字。

中国航天科技集团 贾晓宇：最开始选采样点只是根据表面看到的图形选出来的，铲挖的时候再翻出一些新的感兴趣的样品来，然后我们会根据翻出来的样品来动态调整我们采样点的位置，“中”字的斜的收笔和“中”字的头部其实就是这样产生的。本来我们可能除了“中”字之外还会多铲几铲，但是最后发现“中”字的最后一笔形成以后，正好这个样品容器也几乎要满了。各种意外催成了一个“中”字的产生，可能是注定中国要在月球上留下自己的印记。

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