导读：◎ 科学技术日报记者 付毅飞 11月17日，长征五号遥五运载火箭和嫦娥五号探测器已笔直转运至放射区，国人期盼已久的月球采集样品大戏仍旧奏响序曲，即将表露大幕。 图片根源：国度航天局 据国度航天局引荐，嫦娥五号工作是华夏探月工程第六次工作，安置实行月面自动采...

◎ 科学技术日报记者 付毅飞

11月17日，长征五号遥五运载火箭和嫦娥五号探测器已笔直转运至放射区，国人期盼已久的月球采集样品大戏仍旧奏响序曲，即将表露大幕。

图片根源：国度航天局

据国度航天局引荐，嫦娥五号工作是华夏探月工程第六次工作，安置实行月面自动采集样品返回，是我国航天范围迄今最搀杂、难度最大的工作之一。

国际上发展过哪些外星“挖土”的考查？有人收集和无人收集哪种办法更好？航天津大学师向科学技术日报记者进行了引荐。

装置越好宇宙航行员收集样本越丰富

半个世纪前，美利坚合众国经过阿波罗安置，率先从月球带回了合计381.7千克的月岩样本。

1969年7月，阿波罗11号飞船低沉在月球赤道临近的宁靖之海。实行人类初次登月豪举的宇宙航行员阿姆斯特朗和奥尔德林，用装在一根杆子尖端的采集样品袋收集泥土，并将装满的采集样品袋揣在“裤兜”里，又用铲子和带有板滞爪的探杆拾取岩石。奥尔德林还抄起钻杆和锤子，取到了2根岩芯。二人在月球表面待了2小时32分钟，累计动作了约1公里，直到大地劝告他们代谢率过高，才依依不舍地回到飞船上。这次，他们所有获得了21.55千克月球样本。

阿波罗12号和14号，也低沉在月球赤道上，宇宙航行员收集样本的干劲越来越足，采回的数目也越来越多。到阿波罗15号工作时，宇宙航行员的装置“鸟枪换炮”，带领了一辆由波音公司研制的月球车，宇宙航行员艾尔文也成为首位在月球上开车的人。交通东西的展现，让登月宇宙航行员的振动范畴大大减少，阿波罗16号宇宙航行员约翰杨还飙出了时速11公里的月球记录，同时他们收集的样本比拟前几次工作也成倍延长。

在阿波罗17号飞船上，展现了一名特出的宇宙航行员，他即是所有阿波罗安置中独一一名地质学家施密特。他的介入，将月球“挖土”工作推上了顶峰。如痴如狂的施密特带着指令长塞尔南全力发掘，3次月面振动合计处事了22小时，带回了总重111千克的741个样品，个中包括一根深钻3米博得的岩芯。

无人探测采集样品振动变幻无穷

动作登月比赛中美利坚合众国的敌手，苏维埃社会主义共和国联盟因为载人登月安置受挫，转而发端了无人月球采集样品的探究，并成为该本领道路的先行者。运用月球16号、20号、24号探测器苏维埃社会主义共和国联盟共在月球收集到了300多克样本。

跟着航天本领振奋，人类探究的目的不再控制于月球，发展了变幻无穷的无人外星“挖土”振动。

1999年2月，美利坚合众国放射了星尘号彗星探测器，重要工作是飞往怀尔德2号彗星，在穿过彗尾进程中收集灰尘及气体样品，并送回地球。

2004年1月2日，星尘号与怀尔德2号交会，受到数百万彗星微粒的撞击。期间，星尘号伸出一个一致网球拍的“气凝胶灰尘搜集器”，搜集彗星的灰尘微粒。世界空间探测本领首席科学传递大师庞之浩引荐，这个寰球举世无双的“气凝胶灰尘搜集器”，由美籍华人科学家邹哲安排。当粒子撞上气凝胶时，会登时把本人“埋”在内里。收集处事实行后，搜集器折叠收入羽毛球状返回舱，将样本蕴藏于容器中，返回大地后，科学家再从中探求彗星灰尘。

2001年8月，美利坚合众国发源号探测器升起，遨游4个月后达到日地拉格朗日1点，并在该场所处事850天，收集了10到20微克太阳风粒子。

发源号上的搜集摆设特出纯洁。庞之浩引荐，发源号看上去像一块翻开的腕表，采集样品返回舱安置在平台顶部。采集样品罐内装有太阳风粒子收集器阵列和离子会合器，运用重心回旋板滞安装打开收集器阵列。但是，2004年9月该探测器在返回低沉进程中，因为加快度计安置缺陷，启发主低沉伞没能按步调翻开，返回舱以每小时32公里的速率撞到大地而受到破坏，最后接洽职员只收回结果部太阳风粒子。

这并非人类第一次考侦查破获得太阳样品，本质上从阿波罗11号飞船发端，阿波罗安置也发展了太阳风成分试验。庞之浩说，阿波罗工作是运用飞船表面包车型的士一块锡箔，在地月空间搜集太阳样品。但是，科学家很难辨别采到的物资毕竟是来自太阳保持锡箔本人。

2003年，日本率先发展了小行星采集样品考查。是年5月，寰球首个小行星采集样品返回探测器隼鸟1号放射，于2005年9月飞抵糸川小行星20公里高度轨道。隼鸟1号经过在小行星降落、吸入飞溅粉尘的办法收集样本，但是工作功夫它展现妨碍，直到2010年6月才返回地球。固然工作实行得挫折重重，但它仍使日本成为寰球首个实行小行星采集样品返回的国度，暂时已确认探测器在糸川小行星表面获得了1500粒样本。

2014年12月，日本放射了更进步的隼鸟2号，对龙宫小行星进行了探测。该探测器的采集样品办法是先向小行星放射金属弹，而后在撞击坑处降落，接收飞溅碎片后赶快飞离。隼鸟2号先后实行了3次采集样品，共采到20克以上样本。其估计在2020年终将样本送回地球。

迩来的一次小行星采集样品振动，爆发在本年10月20日美利坚合众国冥王号探测器运用采典型滞臂终局的采集样品器，从贝努小行星表面收集了60克以上的风化层样本。该探测器安置在2023年9月将采集样品返回舱送回地球。

其他，美利坚合众国还于本年7月30日放射了意志号火星探测器，安置让其探究火星杰泽罗陨坑并收集样本。这些样本将被意志号存在，在2031年美欧共同实行的天外工作中带回地球。

有人收集和无人收集势均力敌

回忆人类的外星“挖土”史不妨看出，除了阿波罗安置采用有人收集办法，其他的均为无人收集。两种办法孰优孰劣？人与呆板比拟，“挖土”哪家强？

图片根源：视觉华夏

庞之浩表白，从采集样品数目上看，有人收集无疑占优。阿波罗安置共带回约380千克样本，比拟同功夫苏维埃社会主义共和国联盟实行的无人收集工作，样本分量超过上千倍。这些样本于今都没有接洽完，大限制还封存在试验室里。

华夏航天科工业大学众二院接洽员杨宇光觉得，有人收集更大的便宜，是不妨在工作中见机行事，处治不同的情景。

航天器的承载容量有限，所收集样本有多大概义，取决于其代表性和特出性。杨宇光说，比方阿波罗17号工作中，施密特捡到了一块橙色月球岩石，极为更加。如许的罕见样本，惟有靠宇宙航行员提防探求本领获得，经过无人采集样品办法简直不行能获龋

但是，宇宙航行员的介入，使得航天工作的难度和本钱大大减少。

杨宇光说，一艘阿波罗飞船重约45吨，而苏维埃社会主义共和国联盟的“月球”系列无人采集样品探测珍视量不及6吨，我国嫦娥五号探测珍视8吨多。同时，载人遨游工作对安定性、真实性，以及人命保护体例等诉讼要求很高，这都直接感化着工程范围及本钱。

庞之浩进一步表明说，一艘阿波罗登月飞船比等重黄金贵十多倍，而放射阿波罗飞船所用的土星五号火箭，造价高达5亿美元。阿波罗安置历时11年，耗费资金255亿美元，为实行该安置，美利坚合众国国度航空航天局（NASA）每年估算占到美利坚合众国当局总估算的4.5%安排，平衡每个美利坚合众国度庭要承担400多美元。

而无人收集不只工程范围较孝本钱较低，并且无需商量生保、补给等题目，工作周期可达数年之久，探测隔绝也到达数亿公里。杨宇光觉得，起码在将来十几年里，无人收集办法都将是外星“挖土”的合流。

但是，有人收集也不是全无蛮横之地。杨宇光说，对于少许情景搀杂、手段性较强的特出工作，比方创造一颗很蓄意思的小行星，要去收集少许特其他样品，就要依附人来实行了。这种情景下，开支多少许本钱和功夫，也是值得的。

到更远的将来，即使人类在月球创造长久基地，爆发了更多科学与工程上的需要，那么也须要宇宙航行员长久屯扎，发展更大范畴的参观振动。

根源：科学技术日报

编纂：宋慈（试验）

考查：管晶晶

终审：冷文生