月尘“寻宝”背后的科技接力

    中青报·中青网记者 李瑞璇

    在经历了长达数月的期待后，嫦娥六号探测器从月球背面带回的月壤样品终于向世界揭开了神秘的面纱。这背后，一场鲜为人知的月尘“寻宝”接力也渐渐浮出水面。

    6月25日，嫦娥六号返回器携带人类首份月球背面样品，精准着陆在内蒙古自治区四子王旗。这些“天外来客”被封装在特制的密封存储罐中，历经长途跋涉后安全返回地球。

    144天之后，即11月15日，中国科学家采用这些月球背面样品做出的首批两项独立研究成果，同时刊登在国际学术期刊《自然》与《科学》杂志上，引发广泛关注。该成果首次揭示月球背面约28亿年前仍存在年轻的岩浆活动，填补了月球玄武岩样品在该时期的记录空白。

    从最终科研成果的发布，到嫦娥六号升空与返回，再到探测器载荷设备的研制，回看发现，成果发布的背后是科研人员们一棒接一棒组成的“接力赛”，每一次接力都让人类在月尘“寻宝”的道路上更进一步。

    嫦娥六号带回的背面样品有1935.3克，11月15日发表于《自然》的重要成果，源自对其中5克的研究。

    在这项研究中，中国科学院院士、中国科学院地质与地球物理研究所研究员李献华和研究员李秋立，与来自中国科学院国家天文台的研究团队揭示嫦娥六号着陆点约28亿年前便存在火山活动，其中对一颗高铝玄武岩岩屑的研究表明，月背岩浆活动42亿年前就存在，至少持续了14亿年。这些研究为人们了解月球演化提供了关键科学证据。

    “这是第一个来自嫦娥六号样本的地质年代学研究，对月球和行星科学界具有重要意义，也会引起更广泛的关注。”针对11月15日的首批研究成果，《自然》杂志审稿人给出这样的评价。

    还有多位审稿人指出这是一项“令人兴奋”的研究，研究团队采取细致谨慎的态度首次对月球背面玄武岩进行了地质年代学分析，提供了高质量、高水准的数据。

    在发表于《科学》的研究中，中国科学院院士、中国科学院广州地球化学研究所研究员徐义刚和高级工程师张乐领衔的团队对玄武岩屑进行研究，发现了导致月球南极-艾特肯盆地内缺乏大规模月海玄武岩的原因。

    张乐是一名青年科学家，他告诉记者，传统观点认为，月球背面的月壳较厚，抑制了月海玄武岩喷发，导致月球正面和背面的月海分布不对称。但这不能解释为什么月壳很薄的南极-艾特肯盆地也缺乏大规模的月海玄武岩。此次研究表明，月海玄武岩的分布除受月壳厚度影响外，月幔源区的物质组成也是重要的控制因素。

    月壤的研究成果一出，便获得大量媒体转发，并成为科研圈中的讨论热点。但在嫦娥六号发射之前，也曾面临艰巨的任务与挑战，他们的付出也是月壤发现路上不可或缺的一环。

    由于月球具有“二分性”，其正面和背面在形貌、成分、月壳厚度、岩浆活动等方面存在显著差异，但其形成机制仍然悬而未决，是月球科学研究中亟待解决的关键问题。

    嫦娥六号带回的样品采集于月球背面的南极-艾特肯盆地——该盆地是月球上最大、最深且最古老的盆地，为厘清月球正面和背面物质组成的差异、破解月球“二分性”之谜提供了难得的机遇。

    由于受到月球的遮挡，位于月球背面的着陆点无法直接与地球之间通信，需要在鹊桥二号的支持下“链接”月面探测器与地球之间的通信。为了实现这一想法，工程技术人员与科学家们曾颇为头疼。

    “鹊桥二号是整个探月四期任务的‘总开关’，这是因为探月四期的嫦娥六号、嫦娥七号以及嫦娥八号所着陆的地区都需要鹊桥二号来提供信号中继，建立月球背面以及月球南极地区和地球之间的通信。”一名工程总体岗位的研究员介绍，一切任务能够顺利实施的前提之一就是要有畅通的通信环境，这也是鹊桥二号的地位如此重要的原因。

    鲜为人知的是，鹊桥二号中继星新研发的科学载荷从立项启动到产品交付，仅有不足一年半的时间，面临空前的挑战。

    这名研究员告诉记者，为解决时间问题，有效载荷分系统依据并行系统工程方法，组建了领导小组、多学科工程技术人员与科学家的联合团队，提出了关键技术攻关与产品研制高度并行的总体方案，优先分配资源与场地，与中继星平台紧密协同，最终按期完成了工程各项任务。成功发射后，科学载荷运行良好，支撑嫦娥六号成果的采样返回和科学成果的产出。

    一名参与载荷研制的青年科技人员告诉记者，这些在背后默默付出的科学家们并不被人熟知。如果将搜索范围再扩大，会看到在月壤成果背后更“远处”的身影。他们中有气象预测专家，控制系统的工程师，还有负责火箭燃料加注的“氢系工”。

    庄佳泰一毕业就投身于中国文昌航天发射场，成为气象团队的一员。他的工作是从复杂的气象数据中预测发射窗口，为火箭发射提供准确的气象保障。从最初“预报考核连走麦城”到如今“任务预报会上侃侃而谈”，其间是无数日夜与云图数据的博弈，更是无数次训练考核的摔打。

    被称作“氢系工”的项目团队，负责火箭燃料的加注工作，这是一项极具挑战性的任务。加注系统是整个发射场最庞大、最复杂的系统之一，火箭燃料加注工作历来被航天人称为“在刀尖上跳舞”，容不得半点马虎。

    张青作为项目负责人，带领着他的团队，包括杨文、许列、孙一龙，长期驻扎在生产厂家，看图纸、查资料、学技术、问经验。他们白天在办公室交流讨论，晚上就在宿舍将想法用代码实现，边试边干，为此常常奋战到深夜。他们的努力，确保了嫦娥六号的成功发射。

    “那时的我们感觉有使不完的劲儿，我想这就是梦想的力量。”回忆往昔，张青历历在目。他说：“那段时间，我常发现头上白发时有闪现，杨文头上的白发也更多了一些，但是当我们看到长征五号一飞冲天的那一刻，这一切都是值得的。”

    “这些年轻科研工作者的加入为我们带来了新知识、新手段，对我们事业的发展一定会有新的促进作用，我认为这是非常重要的一点。”作为嫦娥六号任务总设计师，胡浩认为在航空航天事业作贡献的青年科研人员最重要的便是有担当，秉持“信念、信心、信誉、信任”，才能共同完成好航天任务。

    胡旭东是一名资深航天人，2020年就曾作为嫦娥五号发射任务“01”指挥员，亲手送“嫦娥五姑娘”飞天揽月。如今，胡旭东在中国文昌航天发射场继续他的航天梦。发射场的一条条道路，曾留下胡旭东追梦奋斗的身姿。从大门到垂直总装测试厂房叫“航天路”，从垂直总装测试厂房到火箭固定勤务塔叫“长征路”，此外还有“问天路”“北斗路”“嫦娥路”……

    最终，所有的路汇集到一点——两座高大挺拔的航天发射塔架。这里，是一个个火箭飞向太空的起点，也是这座年轻的发射场与其他发射场不同的地方。

    胡旭东说，这些路的名字就像是中国航天人一路走来留下的一个个脚印，“每走一次，都是一次励志”。