科技前沿 | 填补月背研究历史空白！嫦娥六号“挖土”成分揭秘→

总台记者从中国科学院国家天文台获悉，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》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。

月壤与岩屑特性

论文中指出了嫦娥六号返回样品具有较低密度，表明其结构较为松散，孔隙率较高。颗粒分析显示，月壤的粒径呈现双峰式分布，暗示样品可能经历了不同物源的混合作用。此外，嫦娥六号采集的岩屑碎片主要由玄武岩、角砾岩、粘结岩、浅色岩石和玻璃质物质组成。其中，玄武岩碎片占总量的30%~40%，其矿物以辉石、斜长石和钛铁矿为主，橄榄石含量极低。角砾岩和粘结岩由玄武岩碎屑、玻璃珠、玻璃碎片以及少量的斜长岩和苏长岩等浅色岩石碎屑物质构成，进一步揭示了样品来源的复杂性。

△嫦娥六号返回样品的典型图像。
矿物与地球化学特征

矿物学分析显示，嫦娥六号月壤样品的主要物相组成为斜长石（32.6%）、辉石（33.3%）和玻璃（29.4%），其中玻璃含量接近阿波罗样品的下限。此外，样品中还检测到少量的斜方辉石，暗示了非玄武质物质的存在。
地球化学分析进一步揭示，嫦娥六号样品中的铝氧化物和钙氧化物含量较高，而铁氧化物含量相对较低，这与月海玄武岩和斜长岩混合物的特征一致。此外，样品中的钍、铀和钾等微量元素含量显著低于KREEP玄武岩，与位于月球正面风暴洋克里普地体中的阿波罗任务和嫦娥五号任务的样品表现出了巨大差异。
月球科学的新篇章

△嫦娥六号、嫦娥五号、美国Apollo计划及苏联Luna计划落点示意图嫦娥六号采样任务的着陆点位于月球背面南极-艾特肯盆地。采样点位于SPA盆地内部阿波罗撞击坑边缘，该区域月壳极薄，有望揭露月球背面早期撞击盆地的原始物质。嫦娥六号任务首次完成人类从月球背面采样的壮举，带回1935.3克珍贵样品。这些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，如同月球远古时期的“信使”，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，为我们研究月球早期演化、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。
作为中国航天史上迄今为止
技术水平最高的月球探测任务之一

嫦娥六号任务到底有多难？6月25日14时7分，嫦娥六号返回器携带人类首份月球背面样品，精准着陆在内蒙古四子王旗，任务取得圆满成功。

嫦娥六号原本是嫦娥五号的备份，但和嫦娥五号不同的是，嫦娥六号是执行月背任务，这就对工程设计提出了很多新的要求。

据中国航天科技集团工作人员介绍，不仅是总体设计难度大，这次要在月背着陆采样，就要适应月背条件的改变。比如这次新的月背着陆区域更加崎岖，月壤的地质结构也不清楚，增加了采样的难度。

此外，月背不能直接通信，需要增加中继星，那么探测器就要适应中继星的要求，技术状态变化也是一项挑战，需要经过充分验证和准备，才能够适应整个系统的要求。

除此之外，由于月背与月面的光照不同，嫦娥六号在奔赴月球的道路上，第一次采用了逆行轨道设计的创新方案。

嫦娥五号任务是到月球的赤道以北采样，这种情况的光照从南往北照；但到月球背面采样，光照就变成了从北往南照。如果不采用逆行轨道的话，会对热控带来很大的问题。第一次采用逆行轨道非常成功，能够保证采样时是有光照的。