導讀：◎ 科學技術日報記者 付毅飛 11月17日，長征五號遙五運載火箭和嫦娥五號探測器已筆直轉運至放射區，國人期盼已久的月球采集樣品大戲仍舊奏響序曲，即將表露大幕。 圖片根源：國度航天局 據國度航天局引薦，嫦娥五號工作是華夏探月工程第六次工作，安置實行月面自動采...

◎ 科學技術日報記者 付毅飛

11月17日，長征五號遙五運載火箭和嫦娥五號探測器已筆直轉運至放射區，國人期盼已久的月球采集樣品大戲仍舊奏響序曲，即將表露大幕。

圖片根源：國度航天局

據國度航天局引薦，嫦娥五號工作是華夏探月工程第六次工作，安置實行月面自動采集樣品返回，是我國航天范圍迄今最攙雜、難度最大的工作之一。

國際上發展過哪些外星“挖土”的考查？有人收集和無人收集哪種辦法更好？航天津大學師向科學技術日報記者進行了引薦。

裝置越好宇宙航行員收集樣本越豐富

半個世紀前，美利堅合眾國經過阿波羅安置，率先從月球帶回了合計381.7千克的月巖樣本。

1969年7月，阿波羅11號飛船低沉在月球赤道臨近的寧靖之海。實行人類初次登月豪舉的宇宙航行員阿姆斯特朗和奧爾德林，用裝在一根桿子尖端的采集樣品袋收集泥土，并將裝滿的采集樣品袋揣在“褲兜”里，又用鏟子和帶有板滯爪的探桿拾取巖石。奧爾德林還抄起鉆桿和錘子，取到了2根巖芯。二人在月球表面待了2小時32分鐘，累計動作了約1公里，直到大地勸告他們代謝率過高，才依依不舍地回到飛船上。這次，他們所有獲得了21.55千克月球樣本。

阿波羅12號和14號，也低沉在月球赤道上，宇宙航行員收集樣本的干勁越來越足，采回的數目也越來越多。到阿波羅15號工作時，宇宙航行員的裝置“鳥槍換炮”，帶領了一輛由波音公司研制的月球車，宇宙航行員艾爾文也成為首位在月球上開車的人。交通東西的展現，讓登月宇宙航行員的振動范疇大大減少，阿波羅16號宇宙航行員約翰楊還飆出了時速11公里的月球記錄，同時他們收集的樣本比擬前幾次工作也成倍延長。

在阿波羅17號飛船上，展現了一名特出的宇宙航行員，他即是所有阿波羅安置中獨一一名地質學家施密特。他的介入，將月球“挖土”工作推上了頂峰。如癡如狂的施密特帶著指令長塞爾南全力發掘，3次月面振動合計處事了22小時，帶回了總重111千克的741個樣品，個中包括一根深鉆3米博得的巖芯。

無人探測采集樣品振動變幻無窮

動作登月比賽中美利堅合眾國的敵手，蘇維埃社會主義共和國聯盟因為載人登月安置受挫，轉而發端了無人月球采集樣品的探究，并成為該本領道路的先行者。運用月球16號、20號、24號探測器蘇維埃社會主義共和國聯盟共在月球收集到了300多克樣本。

跟著航天本領振奮，人類探究的目的不再控制于月球，發展了變幻無窮的無人外星“挖土”振動。

1999年2月，美利堅合眾國放射了星塵號彗星探測器，重要工作是飛往懷爾德2號彗星，在穿過彗尾進程中收集灰塵及氣體樣品，并送回地球。

2004年1月2日，星塵號與懷爾德2號交會，受到數百萬彗星微粒的撞擊。期間，星塵號伸出一個一致網球拍的“氣凝膠灰塵搜集器”，搜集彗星的灰塵微粒。世界空間探測本領首席科學傳遞大師龐之浩引薦，這個寰球舉世無雙的“氣凝膠灰塵搜集器”，由美籍華人科學家鄒哲安排。當粒子撞上氣凝膠時，會登時把本人“埋”在內里。收集處事實行后，搜集器折疊收入羽毛球狀返回艙，將樣本蘊藏于容器中，返回大地后，科學家再從中探求彗星灰塵。

2001年8月，美利堅合眾國發源號探測器升起，遨游4個月后達到日地拉格朗日1點，并在該場所處事850天，收集了10到20微克太陽風粒子。

發源號上的搜集擺設特出純潔。龐之浩引薦，發源號看上去像一塊翻開的腕表，采集樣品返回艙安置在平臺頂部。采集樣品罐內裝有太陽風粒子收集器陣列和離子會合器，運用重心回旋板滯安裝打開收集器陣列。但是，2004年9月該探測器在返回低沉進程中，因為加快度計安置缺陷，啟發主低沉傘沒能按步調翻開，返回艙以每小時32公里的速率撞到大地而受到破壞，最后接洽職員只收回結果部太陽風粒子。

這并非人類第一次考偵查破獲得太陽樣品，本質上從阿波羅11號飛船發端，阿波羅安置也發展了太陽風成分試驗。龐之浩說，阿波羅工作是運用飛船表面包車型的士一塊錫箔，在地月空間搜集太陽樣品。但是，科學家很難辨別采到的物資畢竟是來自太陽保持錫箔本人。

2003年，日本率先發展了小行星采集樣品考查。是年5月，寰球首個小行星采集樣品返回探測器隼鳥1號放射，于2005年9月飛抵糸川小行星20公里高度軌道。隼鳥1號經過在小行星降落、吸入飛濺粉塵的辦法收集樣本，但是工作功夫它展現妨礙，直到2010年6月才返回地球。固然工作實行得挫折重重，但它仍使日本成為寰球首個實行小行星采集樣品返回的國度，暫時已確認探測器在糸川小行星表面獲得了1500粒樣本。

2014年12月，日本放射了更進步的隼鳥2號，對龍宮小行星進行了探測。該探測器的采集樣品辦法是先向小行星放射金屬彈，而后在撞擊坑處降落，接收飛濺碎片后趕快飛離。隼鳥2號先后實行了3次采集樣品，共采到20克以上樣本。其估計在2020年終將樣本送回地球。

邇來的一次小行星采集樣品振動，爆發在本年10月20日美利堅合眾國冥王號探測器運用采典型滯臂終局的采集樣品器，從貝努小行星表面收集了60克以上的風化層樣本。該探測器安置在2023年9月將采集樣品返回艙送回地球。

其他，美利堅合眾國還于本年7月30日放射了意志號火星探測器，安置讓其探究火星杰澤羅隕坑并收集樣本。這些樣本將被意志號存在，在2031年美歐共同實行的天外工作中帶回地球。

有人收集和無人收集勢均力敵

回憶人類的外星“挖土”史不妨看出，除了阿波羅安置采用有人收集辦法，其他的均為無人收集。兩種辦法孰優孰劣？人與呆板比擬，“挖土”哪家強？

圖片根源：視覺華夏

龐之浩表白，從采集樣品數目上看，有人收集無疑占優。阿波羅安置共帶回約380千克樣本，比擬同功夫蘇維埃社會主義共和國聯盟實行的無人收集工作，樣本分量超過上千倍。這些樣本于今都沒有接洽完，大限制還封存在試驗室里。

華夏航天科工業大學眾二院接洽員楊宇光覺得，有人收集更大的便宜，是不妨在工作中見機行事，處治不同的情景。

航天器的承載容量有限，所收集樣本有多大概義，取決于其代表性和特出性。楊宇光說，比方阿波羅17號工作中，施密特撿到了一塊橙色月球巖石，極為更加。如許的罕見樣本，惟有靠宇宙航行員提防探求本領獲得，經過無人采集樣品辦法簡直不行能獲齲

但是，宇宙航行員的介入，使得航天工作的難度和本錢大大減少。

楊宇光說，一艘阿波羅飛船重約45噸，而蘇維埃社會主義共和國聯盟的“月球”系列無人采集樣品探測珍視量不及6噸，我國嫦娥五號探測珍視8噸多。同時，載人遨游工作對安定性、真實性，以及人命保護體例等訴訟要求很高，這都直接感化著工程范圍及本錢。

龐之浩進一步表明說，一艘阿波羅登月飛船比等重黃金貴十多倍，而放射阿波羅飛船所用的土星五號火箭，造價高達5億美元。阿波羅安置歷時11年，耗費資金255億美元，為實行該安置，美利堅合眾國國度航空航天局（NASA）每年估算占到美利堅合眾國當局總估算的4.5%安排，平衡每個美利堅合眾國度庭要承擔400多美元。

而無人收集不只工程范圍較孝本錢較低，并且無需商量生保、補給等題目，工作周期可達數年之久，探測隔絕也到達數億公里。楊宇光覺得，起碼在將來十幾年里，無人收集辦法都將是外星“挖土”的合流。

但是，有人收集也不是全無蠻橫之地。楊宇光說，對于少許情景攙雜、手段性較強的特出工作，比方創造一顆很蓄意思的小行星，要去收集少許特其他樣品，就要依附人來實行了。這種情景下，開支多少許本錢和功夫，也是值得的。

到更遠的將來，即使人類在月球創造長久基地，爆發了更多科學與工程上的需要，那么也須要宇宙航行員長久屯扎，發展更大范疇的參觀振動。

根源：科學技術日報

編纂：宋慈（試驗）

考查：管晶晶

終審：冷文生