美國飛船取樣，日本飛船取樣，我國嫦娥5號取樣，誰顯得更先進？

2021-12-02 由公羊淑軍發佈於科技

本文參加 #科學了不起# 系列徵文賽。上個世紀，美國阿波羅號探月計劃的草草謝幕，加上前蘇聯的解體，太空探索似乎在逐漸降温，38萬公里外的月球再次變得那麼遙遠，不過隨着東方大國中國的崛起，航天科技的披星戴月，月球探索再次迎來了新一波“熱潮”。這一波“熱潮”要從2007年我國嫦娥1號的成功發射説起，看到我國探月計劃的順利開啓，多個國家先後加入探月隊伍，這裏有印度和以色列等國家，就連上個世紀成功着陸月球的兩個大國，美國和俄羅斯也重新加入進來，美國宣佈2024年重新登月。

人類已然迎來了太空時代，因為在地外世界取樣的人造飛船還真不少。環繞在200公里高月球軌道上的嫦娥5號，成功在月球風暴洋附近取得月球樣品。已經送回小行星樣品的日本隼鳥2號，現在開啓了第2段探索旅程。已經取得小行星樣品，等待返程的美國OSIRIS-REx號。

日本隼鳥2號，美國OSIRIS-REx號，我國嫦娥5號，三艘人造飛船都已經成功在地外世界取樣，從取樣技術上來看，誰的技術更先進呢？在在確定誰更先進之前，我們有必要先來了解一下三艘人造飛船的採樣過程。日本隼鳥2號獲得了小行星樣品，併成功送回説起日本神鳥2號，相信沒有人不豎起大拇指，為了能夠在近地小天體龍宮上取樣，硬是在太空中飛了4年時間，才追上高速飛行的龍宮，除了對龍宮進行一系列的科學探測外，還投放了多個機器人，可部署相機，目標標記，一枚撞擊彈，可以説是堪稱世界之最。有人説隼鳥2號取得的樣品只有0.1克，有人説1克，也有人説10克，還有人説100克，看到這麼多種説法，我竟然笑出了聲音，因為誰也不知道，就連日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）科學家都沒有確定是多少，你怎麼會知道呢？

説只有0.1克的朋友，估計是把現在的隼鳥2號與當年的隼鳥號給搞混了，隼鳥號當年取樣的確很少，據説只有1500粒小行星樣品，比頭髮絲直徑還要小。看到過隼鳥2號瘋狂採樣視頻的朋友一定不會認為只有0.1克，隨便一個碎片都是好幾十克，説100克還有點靠譜。現在，日本隼鳥2號帶着小行星樣品回來了，樣品在12月6日已經被JAXA團隊回收，而日本隼鳥2號則馬不停蹄地飛向新目標。美國OSIRIS-REx號獲得約400克小行星樣品，等待返回地球就在前幾個月，美國OSIRIS-REx號飛船成功對4億公里外的小行星貝努執行了採樣任務，全程可以説是一氣呵成，下降高度，展開Y翅，俯衝，觸地，快速抬高，返回軌道，估計這種採礦場面，我們也只有在科幻電影中才能再次看得到，可以説是非常的科幻。

在觸地的幾秒鐘時間裏，OSIRIS-REx號噴出一股高壓氮氣，導致小行星表面碎片橫飛，然後趁亂迅速收集塵埃和碎片，可沒有想到的是，一個較大碎片卡在了入口，讓採集頭無法完全閉合，在隨後的幾天時間裏，不斷有碎片跑出，最後美國宇航局只得改變計劃，提前將採集頭放入返回艙。

為了確定採集頭內到底有多少克碎片，OSIRIS-REx號使用了兩種方法，一種是根據慣性力的變化來確定，另一種方法是，根據現場攝像頭記錄的數據來確定，最後，美國宇航局科學家估計總共收集約400克樣品，由於泄露了一部分，現在還有300克左右。我國嫦娥5號至少取得1000克月球樣品，現擇機返回地球我國嫦娥5號已經在月球上取得了一系列勝利，成功着陸在月球風暴洋附近，要知道2019年已經有兩艘月球着陸器着陸失敗，成功取得至少1000克月球樣品，並且開創性的選擇了兩種取樣方式，表取和鑽取。

可能有人很奇怪，為什麼選擇兩種取樣方式呢？其實原因也很簡單，表取就是在月球表面取樣，而鑽取可以深入20釐米表面下取樣，月球表面月壤受到了太陽風輻射的污染，但月球表面下並沒有。現在，嫦娥5號上的月球樣品已經從上升器傳遞給返回器，軌返組合體擇機返回地球。三個取樣飛船，誰技術更先進？從取樣數量來比較，日本隼鳥2號應該是最少的，在0.1克至100克之間，美國OSIRIS-REx號經過了美國宇航局專家的評估，數量應該在300克至400克之間，而我國的嫦娥5號取樣應該在1千克至2千克之間，如果只是簡單地按取樣數量來作比較，我國嫦娥5號取樣是最多的。

從取樣難度來比較，月球表面和小行星表面一樣，都是高真空環境，但不同的是，小行星引力幾乎為0，但月球引力卻是地球引力的1/6，這意味着陸月球比着陸小行星難度更大，着陸小行星只需按慣性慢慢接近，然後及時剎車就可以了，但着陸月球一定要啓動反推引擎，托住飛船才緩緩降落，稍不注意就會萬劫不復，印度月船2號和以色列創世號就是前車之鑑。因此，當然登月要難得多。從距離上來比較，月球的距離是38萬公里，近地天體龍宮距離是3億多公里，近地天體貝努距離是2億多公里，因此，我國嫦娥5號比它們兩個飛行的距離要短得多，但大家要知道一點，太空飛行本身上就不需要太多能量，依靠慣性就可以持續飛行了，無非就是中途需要修正軌道和切換軌道。結果已經很明顯了，嫦娥5號是最先進的，當然這也不盡然，嫦娥5號獲取的是月球樣品，而美國飛船和日本飛船是獲取小行星樣品，意義有所不同。大家對此有什麼看法？

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