在刚刚过去的五一劳动节假期期间（北京时间5月3日），搭载着嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，从海南文昌航天发射场发射升空。
火箭飞行约2210秒后，器箭分离，嫦娥六号探测器顺利进入预定的地月转移轨道。
这意味着世界首次月背采样之旅成功开启。
嫦娥五号T1探测器拍摄的月地合影 | CNSA/SegerYU
嫦娥六号是继2020年实施的嫦娥五号任务后，我国第二次月球采样返回任务。
与嫦娥五号不同，嫦娥六号将着陆在月球背面采集土壤岩石样本。受到月球本身的遮挡，嫦娥六号在月面工作期间无法直接与地球通信，早前发射的鹊桥二号卫星将为嫦娥六号提供通信中继服务。
除此之外，嫦娥六号探测器整体结构与嫦娥五号基本一致。
嫦娥六号探测器 | CASC/CAST
嫦娥六号的旅程将历时约53天，期间将从月球背面采集约2千克的土壤和岩石样本，并在6月25日前后将样本送返地球，将着陆于内蒙古四子王旗着陆场。
嫦娥六号任务过程示意图 | ZETAGRAVIT
科学意义
嫦娥六号任务瞄准位于月球背面的南极-艾特肯盆地（South Pole-Aitken Basin，SPA）。月球背面从南极点到艾特肯坑之间的盆地叫南极-艾特肯盆地，这里是太阳系内已知的最大、最深和最古老的撞击盆地。
月球背面南极-艾特肯盆地和附近晕渲地形图 | 嫦娥一号 DEM 数据/Zeng et al.， 2023/SegerYU
这个区域的地质年龄距今超过42亿年。科学家推测，当时一颗小行星或彗星的高速撞击，可能将月球地幔的部分物质掀到了月面。这为探测月球深部物质提供了天然窗口，有着非常大的科学研究价值，将帮助我们更好地了解月球乃至整个地球-月球系统的形成演化历史。
嫦娥六号预选着陆区遥感影像 | 嫦娥二号 CCD 相机 DOM 数据/Zeng et al.， 2023/SegerYU
不仅如此，研究月球背面撞击记录还将有助于解开一个有关“晚期重轰击”（Late Heavy Bombardment）的谜团。大约39亿年前，太阳系曾经历过一个剧烈的撞击高峰期，无数小天体狂轰滥炸月球和地球，给两个天体的表面留下了无数撞击盆地的痕迹。但科学家一直存在分歧，这个撞击高峰是一个突发事件，还是逐步减弱的长期过程？嫦娥六号带回的样本有望提供线索。
更重要的是，这个时期也可能与地球生命的起源有关。有学者推测，一些小行星或彗星携带了水和有机物质撞击地球，为原始生命的孕育提供了条件。因此，弄清楚当时的撞击情况，对探究地球生命根源也将有重大意义。
嫦娥六号预选着陆区高清遥感影像 | 嫦娥二号 CCD 相机 DOM 数据/Zeng et al.， 2023/SegerYU
嫦娥六号的预选着陆区——阿波罗盆地，是月球南极-艾肯盆地中挖掘深度最深且直径最大的撞击盆地，那里也成为了南极-艾特肯盆地之内月壳厚度最薄之处。
位于南极-艾特肯盆地内冯·卡门撞击坑的嫦娥四号探测器 | CNSA、CAS/NAOC/GRAS/SegerYU
嫦娥六号的预选着陆区位于阿波罗盆地的南部边缘，位于嫦娥四号着陆点的东北方向，距离嫦娥四号约 600 千米。
与此同时，嫦娥四号着陆器和玉兔二号月球也正在位于南极-艾特肯盆地中的冯·卡门坑内开展探测工作。
玉兔二号全景相机在第 63 月昼获得的最新月面影像 | CNSA、CAS/NAOC/GRAS、SegerYU
任务过程
嫦娥六号探测器由上升器、着陆器、返回器和轨道器4个主要部分组成，它们分别具备独立飞行能力以及月面着陆、采样、上升、对接、返回等功能。
嫦娥六号的整体任务流程与嫦娥五号任务非常类似。
嫦娥六号探测器四器组合体示意图 | CNSA
探测器将以四器组合体状态飞往月球，进入环月轨道后，着陆器上升器组合体（着上组合体）将与轨道器返回器组合体（轨返组合体）分离。
着上组合体与轨返组合体分离示意图 | CNSA
着上组合体在调整轨道后，将在近月点附近约15千米高度实施动力下降，着陆月面。开展月面采样和科学探测工作。
嫦娥五号降落相机获得的动力下降过程影像 | CNSA、CAS/NAOC/GRAS/SegerYU
与嫦娥五号一样，嫦娥六号也配置了钻取采样和表面挖铲取采样两种方式相互作为备份，确保采样成功。
嫦娥六号月面采样操作示意图 | CNSA
与此同时，位于月球轨道的轨返组合体将实施约 4 次调相，调整轨道迎接上升器与它交会对接。
嫦娥五号表取采样机构机械臂实拍图 | CNSA/SegerYU
在月面工作约 2 地球日后，上升器将实施零窗口起飞。
嫦娥五号月面起飞监视相机影像 | CNSA
上升器携带样品与轨返组合体交会对接，并将月球样品通过转移机构转移至返回器中。
嫦娥五号轨返组合体视角看平移靠拢中的上升器（右上角为月球，远处为地球）| CNSA
上升器将样品转移至返回器后将与轨返组合体分离，随后轨返组合体将在环月轨道等待月地转移入射窗口。
轨返组合体返回地球附近后，返回器将与轨道器分离。返回器进入大气层，经过大气减速后打开降落伞，着陆在内蒙古四子王旗着陆场。
科学有效载荷
嫦娥六号除了携带有与嫦娥五号一致的降落相机、全景相机、月球矿物光谱分析仪和月壤结构探测仪共4个国内科学有效载荷外，还携带了3台国际有效载荷。
嫦娥六号科学有效载荷 | SegerYU
3台国际科学有效载荷分别是法国提供的氡气探测仪（DORN）、欧洲空间局提供的月表负离子分析仪（NILS）和意大利的激光角反射器（INRRI）。
嫦娥六号搭载的国际有效载荷 | CNSA
此外，嫦娥六号轨道器上还携带了由巴基斯坦和上海交通大学合作研制的一颗立方星——ICUBE-Q。
ICUBE-Q 立方星 | IST
这颗卫星重约7千克，搭载了两台用于拍摄月球的光学相机。卫星将在月球轨道与嫦娥六号轨道器分离，并开展对环绕器分离过程拍摄、对月球拍摄、对地球拍摄、对月球和地球同框拍摄、对环绕器和月球和地球同框拍摄、获取月球磁场数据等任务。
未来展望
在未来，我国将开展嫦娥七号、嫦娥八号月球南极探测任务，以及后续的国际月球科研站建设任务。
国际月球科研站示意图 | CNSA
与此同时，我国载人月球探测工程登月阶段任务也已经启动实施。
长征十号运载火箭、梦舟载人飞船、揽月月面着陆器、登月服等已完成方案研制工作，正在全面开展初样产品生产和各项试验。
2030 年之前，月球表面将首次留下中国人的足迹。
嫦娥五号着陆器在月面展开留下的中国国旗，嫦娥六号将在月球背面再次展开并留下又一面中国国旗 | CNSA
在不远的将来，月球上将留下更多中国元素。
本文来自微信公众号：果壳 （ID：Guokr42），作者：百舸争流，编辑：Steed