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嫦娥六号究竟去月球南极，还是去月球背面？复杂度再上新台阶( 二 )

月球 南极 嫦娥七号 嫦娥六号


那么 ， 嫦娥六号具体会去月球哪个地方采样呢？
央视介绍 ， 嫦娥六号将赴月球南极采样 ， 那么事实果真如此吗？其实并不一定 。
探月工程三期总师胡浩今年年中在一场公开演讲中披露 ， 嫦娥六号的新要求与新目标正在组织各方面专家抓紧论证 ， 同志们普遍提出来的想法是对月球背面（南极-艾特肯盆地）的样品比较感兴趣 。

降落在“南极-艾特肯盆地”中的嫦娥四号着陆器

嫦娥六号任务介绍
因为从月球正面获取的月壤样品已经比较多 ， 阿波罗计划与luna计划加上嫦娥五号任务 ， 共计成功实施10次采样返回任务 。

阿波罗17号宇航员收集月壤

luna-16月球无人采样返回探测器（模型）
反观月球背面则是一次都没有 ， 人类至今仅通过嫦娥四号探测器实现了月球背面的软着陆与巡视探测 。

在月球背面巡视探测的玉兔二号月球车
话说有人看到“南极-艾特肯盆地”这个地名或许就有困惑了 ， 这难道不是月球南极吗？
“南极-艾特肯盆地”是月球表面最大的撞击坑 ， 其东西南北跨度都在两千公里以上 ， 其中包含有月球南极地区 ， 但更多的是月球背面非极地区域 。

月球背面南部颜色偏暗的广大区域就是“南极-艾特肯盆地”
比如嫦娥四号的登陆区域“冯·卡门撞击坑” ， 它位于“南极-艾特肯盆地”中部 ， 探测器着陆的具体坐标是177.588°E ， 45.457°S ， 距离月球南极地区还差着将近四十个纬度 。
嫦娥六号选择去月球何处采样也将影响它的改动幅度 ， 该探测器已于4年前完成了主要产品研制 ， 当前正处于储存准备状态 。
嫦娥五号任务成功之后 ， 嫦娥六号的备份任务也随之结束 ， 接下来它将针对新任务进行适应性改进 。 为执行第二次采样返回任务工程总体确定了“适应性改进 ， 技术上有进步 ， 工程上可实现 ， 经费上可接受”的任务原则 。

多器合体的无人月球采样返回探测器
嫦娥六号与嫦娥五号一样 ， 皆由轨道器、返回器、上升器、着陆器四大结构组成 ， 型号状态可以说是一模一样 ， 这意味着它们执行任务时的约束条件也完全相同 。
比如 ， 着陆器上升器组合体配置的执行钻取采样作业的“旋转冲击钻” ， 这是一个高耗能装备 ， 需要充足的光照让太阳能电池翼发电能力最大化 ， 要求着陆区有较大的太阳高度角 。 发电能力最大化的同时还要考虑探测器的散热能力 ， 因此太阳高度角又不能过大 。

着上组合体光照试验

旋转冲击钻钻头
两项需求相结合就得出了着陆区纬度约束条件 ， 即30至50°纬度范围 ， 而月球极区的高纬度并不在此范围内 。
月球极区太阳高度角通常很低 ， 这将影响着陆器的发电能力 ， 即便通过一系列节能措施加以适应 ， 如果真要去月球南极采样 ， 嫦娥六号着陆器与上升器的太阳翼还必须同时具备更大的摆动角度 ， 以适应更低的太阳高度角 。 如果让嫦娥六号去月球背面的非极地区域采样就无需做此项改动 。

月球极区着陆探测器太阳翼需要有更大的摆动角度
嫦娥六号无论是去月球背面采样 ， 还是去月球南极采样都需要解决中继通信的问题 ， 这意味着它必然要加装中继通信设备 ， 那么谁来为其提供中继通信服务呢？
如果是去月球背面采样 ， 鹊桥中继通信卫星或许可以帮上忙 ， 但是受热控系统约束嫦娥六号与嫦娥五号一样都需要避开月午时段着陆 ， 因此着陆器与上升器组合体在月面的作业时间只有48小时 。 能否在时间约束范围内满足月面遥操作采样条件下近实时画面与各项测控指令的高码速率传输 ， 这是一个需要统筹考虑的事项 。

鹊桥中继卫星视野内的地月系
将嫦娥六号放在嫦娥七号之后发射 ， 也许是考虑到可以利用后者部署在月球大椭圆倾斜冻结轨道的新中继卫星 ， 该中继星相较于鹊桥有着更强的数据传输能力 ， 可以同时保障十个用户航天器的中继服务 ， 同时新中继星距离月面相较于鹊桥中继星更近 ， 更有利于高码速率的数据传输 。

嫦娥七号携带的新中继卫星
以上关于嫦娥六号的讨论比较倾向于月球背面南半球非极地区域采样任务 ， 不过 ， 在任何时候都不能低估我国航天人勇于创新敢于创新的能力 。
赴月球南极采样仍然是一个极具诱惑力的选项 ， 虽然此项任务面临的难题相较于月背采样稍多一些 ， 但并不是不能克服 。 尤其是嫦娥七号部署新中继星后 ， 不论是月球背面测控亦或者月球南极极区测控都将不再是问题 。

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