到外星去“挖土”，真人和呆板谁更强？

◎ 科技日报记者 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垂直转运至发射区，国人期盼已久的月球采样大戏已经奏响序曲，即将揭开大幕。

图片来历：国度航天局

据国度航天局先容，嫦娥五号使命是中国探月工程第六次使命，打算实现月面自动采样返回，是我国航天规模迄今最伟大、难度最大的使命之一。

国际上开展过哪些外星“挖土”的实行？有人收罗和无人收罗哪种方法更好？航天专家向科技日报记者举办了先容。

设备越好宇航员收罗样品越丰盛

半个世纪前，美国通过阿波罗打算，率先从月球带回了共计381.7千克的月岩样品。

1969年7月，阿波罗11号飞船下降在月球赤道四面的平安之海。完成人类初次登月壮举的宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林，用装在一根杆子顶端的采样袋收罗泥土，并将装满的采样袋揣在“裤兜”里，又用铲子和带有机器爪的探杆拾取岩石。奥尔德林还抄起钻杆和锤子，取到了2根岩芯。二人在月球外貌待了2小时32分钟，累计动作了约1公里，直到地面告诫他们代谢率过高，才依依不舍地回到飞船上。这次，他们一共获得了21.55千克月球样品。

阿波罗12号和14号，也下降在月球赤道上，宇航员收罗样品的干劲越来越足，采回的数目也越来越多。到阿波罗15号使命时，宇航员的设备“鸟枪换炮”，携带了一辆由波音公司研制的月球车，宇航员艾尔文也成为首位在月球上开车的人。交通器材的呈现，让登月宇航员的勾当范畴大大增进，阿波罗16号宇航员约翰杨还飙出了时速11公里的月球记载，同时他们收罗的样品对比前屡次使命也成倍增添。

在阿波罗17号飞船上，呈现了一名非凡的宇航员，他就是整个阿波罗打算中独逐一名地质学家施密特。他的插手，将月球“挖土”奇迹推上了顶峰。如痴如狂的施密特带着指令长塞尔南奋力发掘，3次月面勾当总计事变了22小时，带回了总重111千克的741个样本，个中包罗一根深钻3米取得的岩芯。

无人探测采样勾当八门五花

作为登月比赛中美国的敌手，苏联因为载人登月打算受挫，转而开始了无人月球采样的试探，并成为该技能途径的先行者。操作月球16号、20号、24号探测器苏联共在月球收罗到了300多克样品。

跟着航天技能成长，人类试探的方针不再范围于月球，开展了八门五花的无人外星“挖土”勾当。

1999年2月，美国发射了星尘号彗星探测器，首要使命是飞往怀尔德2号彗星，在穿过彗尾进程中收罗尘土及气体样本，并送回地球。

2004年1月2日，星尘号与怀尔德2号交会，遭到数百万彗星微粒的撞击。其间，星尘号伸出一个相同网球拍的“气凝胶尘土网络器”，网络彗星的尘土微粒。世界空间探测技能首席科学撒播专家庞之浩先容，这个环球唯一无二的“气凝胶尘土网络器”，由美籍华人科学家邹哲计划。当粒子撞上气凝胶时，会当即把本身“埋”在内里。收罗事变完成后，网络器折叠收入羽毛球状返回舱，将样品贮存于容器中，返回地面后，科学家再从中探求彗星尘土。

2001年8月，美国发源号探测器升空，航行4个月后抵达日地拉格朗日1点，并在该位置事变850天，收罗了10到20微克太阳风粒子。

发源号上的网络装备很是纯净。庞之浩先容，发源号看上去像一块打开的腕表，采样返回舱安装在平台顶部。采样罐内装有太阳风粒子收罗器阵列和离子齐集器，操作中心旋起色器装置睁开收罗器阵列。不外，2004年9月该探测器在返回降落进程中，因为加快度计安装错误，导致主下降伞没能按措施打开，返回舱以每小时32公里的速率撞到地面而遭到破坏，最终研究职员只收回了部门太阳风粒子。

这并非人类第一次实行获取太阳样本，现实上从阿波罗11号飞船开始，阿波罗打算也开展了太阳风因素尝试。庞之浩说，阿波罗使命是操作飞船外貌的一块锡箔，在地月空间网络太阳样本。不外，科学家很难判别采到的物质毕竟是来自太阳照旧锡箔自己。

2003年，日本率先开展了小行星采样实行。是年5月，天下首个小行星采样返回探测器隼鸟1号发射，于2005年9月飞抵糸川小行星20公里高度轨道。隼鸟1号通过在小行星着陆、吸入飞溅粉尘的方法收罗样品，不外使命时代它呈现妨碍，直到2010年6月才返回地球。固然使命完成得一波三折，但它仍使日本成为环球首个实现小行星采样返回的国度，今朝已确认探测器在糸川小行星外貌获取了1500粒样品。

2014年12月，日本发射了更先辈的隼鸟2号，对龙宫小行星举办了探测。该探测器的采样方法是先向小行星发射金属弹，然后在撞击坑处着陆，接收飞溅碎片后敏捷飞离。隼鸟2号先后实验了3次采样，共采到20克以上样品。其估量在2020年底将样品送回地球。

最近的一次小行星采样勾当，产生在本年10月20日美国冥王号探测器行使采样机器臂结尾的采样器，从贝努小行星外貌收罗了60克以上的风化层样品。该探测器打算在2023年9月将采样返回舱送回地球。

另外，美国还于本年7月30日发射了毅力号火星探测器，打算让其试探火星杰泽罗陨坑并收罗样品。这些样品将被毅力号生涯，在2031年美欧连系实验的太空使命中带回地球。

有人收罗和无人收罗平分秋色

回首人类的外星“挖土”史可以看出，除了阿波罗打算回收有人收罗方法，别的的均为无人收罗。两种方法孰优孰劣？人与呆板对比，“挖土”哪家强？

图片来历：视觉中国

庞之浩暗示，从采样数目上看，有人收罗无疑占优。阿波罗打算共带回约380千克样品，对比同时期苏联实验的无人收罗使命，样品重量超出上千倍。这些样品至今都没有研究完，大部门还封存在尝试室里。

中国航天科工团体二院研究员杨宇光以为，有人收罗更大的利益，是可以在使命中因地制宜，处理差异的环境。

航天器的装载容量有限，所收罗样品有多大意义，取决于其代表性和非凡性。杨宇光说，譬喻阿波罗17号使命中，施密特捡到了一块橙色月球岩石，极为出格。这样的罕有样品，只有靠宇航员细心探求才气获得，通过无人采样方法险些不行能获龋

然而，宇航员的参加，使得航天使命的难度和本钱大大增进。

杨宇光说，一艘阿波罗飞船重约45吨，而苏联的“月球”系列无人采样探测器重量不敷6吨，我国嫦娥五号探测器重8吨多。同时，载人航利用命对安详性、靠得住性，以及生命保障体系等要求很高，这都直接影响着工程局限及本钱。

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，而发射阿波罗飞船所用的土星五号火箭，造价高达5亿美元。阿波罗打算历时11年，耗资255亿美元，为实验该打算，美国国度航空航天局（NASA）每年预算占到美国当局总预算的4.5%阁下，均匀每个美国度庭要承担400多美元。

而无人收罗不只工程局限较孝本钱较低，并且无需思量生保、补给等题目，使命周期可达数年之久，探测间隔也到达数亿公里。杨宇光以为，至少在将来十几年里，无人收罗方法都将是外星“挖土”的主流。

不外，有人收罗也不是全无用武之地。杨宇光说，对付一些环境伟大、目标性较强的非凡使命，譬喻发明一颗很故意思的小行星，要去收罗一些出格的样本，就要依赖人来完成了。这种环境下，支付多一些本钱和时刻，也是值得的。

到更远的将来，假如人类在月球成立永世基地，发生了更多科学与工程上的需求，那么也必要宇航员恒久驻扎，开展更大范畴的考查勾当。

来历：科技日报

编辑：宋慈（演习）

考核：管晶晶

终审：冷文生

（编辑：湖南网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!