材料一
飞天揽月嫦娥五号奔月取壤
①2020年1l月24日,嫦娥五号探测器在中国文昌航天发射场成功发射。嫦娥五号本次的任务是,采集约2千克月球样本并带回地球,这是1975年以来人类首次开展此类月球探测采样活动。
②嫦娥五号是如何取样本的呢?第一步:嫦娥五号任务飞行控制团队按计划实施嫦娥五号探测器着陆器和上升器组合体与轨道器和返回器组合体分离。第二步:成功着陆后,着陆器在地面控制下,进行太阳翼和定向天线展开等状态检查与设置工作。第三步:采集月球样品,这个过程被网友称为“挖土”。
③实际上,看似简单的月面采集工作在设计之初却困难重重。采样装置为全新研制,技术新、难度大,愈要考虑飞行任务以及探测器的测控、光照条件、电源、热控等各种约束。采样期间面临月面高温的工作环境,同时采样任务时序紧张、机构动作多、不确定因素多。此外,着陆器着陆后不能移动,钻取采样装置正下方的地面到底是松软的土壤,还是坚硬的岩石,都具有不确定性,也都影响着采样计划的顺利完成。
④为确保首次月面采样任务顺利完成,五院研制团队多措并举,不仅对月面采样过程进行了联合设计分析,确定了先钻后表、器地协同的工作程序,以及器上操作、地面测控和地面物理验证三位一体的飞控模式,而且还设计了遥控工作、预编程工作和半自主工作3种工作模式,确保采样过程的可靠性,此外,各单机还开展了相应的环境试验和专项试验,子系统开展了钻取、表取和密封封装专项试验,验证了单机及子系统的功能性能。
⑤12月4日,国家航天局公布了探月工程嫦娥五方探测器在月球表面国旗展示的照片。这是继嫦娥三了、四号任务后,五星红旗又一次展现在月球表面,同时也是五星红旗第一次月表动态展示。
(选自《中国经济周刊》2020年12月15日,有删改)
材料二
①嫦娥五号此次的“包裹”中预计将带回9千克的月壤,从1969年Apollo11号到1976年苏联的Luna24号,再到今天我们国家的嫦娥五号,几十年中全球科学家一次次地从月球上带回月壤,这样大老远的来回折腾跑到月球上去挖土,还要辛辛苦苦的带回来,这样做的意义在哪里呢?
②月壤其实就是月球的土壤,它是由月球岩石在遭受陨石撞击、太阳风轰击和宇宙射线辐射等空间风化作用后形成的,其中含有大量的月球岩石碎块矿物及陨石等物质,目前国际上通用的对月球年龄的测定,一般根据带回来的月球物质也就是月壤来测定的。
③由于月球与太阳的特殊关系和距离,月球上的许多物质和现象都是太阳活动造成的。所以通过月壤的研究我们可以从侧面了解到有关太阳活动的一些事情。
④通过前面几次科学家带回来的月壤样品来看,月球上的土壤里不仅含有铁、金、银、铝等单质,还含有少量的锡铜化合物,而且还含有大量的聚合反应的重要原料氮﹣3(一种核聚变反应的重要原料,因反应后不会产生额外的中子,因此也被公认为安全无污染的核聚变原料)。
⑤由于月球土壤中含有大量的重金属和稀有金属。按照目前地球上的能源消耗规模,月球上的氨﹣3用于核聚变发电后将能够满足人类大约1万年的能源需求,极大地解决了地球上的能源危机。
(选自《嫦娥从月球上“打包”回来的月壤有什么用》,有删改)