嫦娥五號(hào)為何只擬挖2公斤土 重量是如何確定的

　　12月1日23時(shí)11分，嫦娥五號(hào)探測(cè)器成功著陸在月球正面西經(jīng)51.8度、北緯43.1度附近的預(yù)選著陸區(qū)，并傳回著陸影像圖。

　　12月1日22時(shí)57分，嫦娥五號(hào)著陸器和上升器組合體從距離月面約15公里處開(kāi)始實(shí)施動(dòng)力下降，7500牛變推力發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)機(jī)，逐步將探測(cè)器相對(duì)月球速度從 約1.7 公里/秒降為零。期間，探測(cè)器進(jìn)行快速姿態(tài)調(diào)整，逐漸接近月表。此后進(jìn)行障礙自動(dòng)檢測(cè)，選定著陸點(diǎn)后，開(kāi)始避障下降和緩速垂直下降，平穩(wěn)著陸于月球正面風(fēng)暴洋的呂姆克山脈以北地區(qū)。

　　“嫦娥五號(hào)”之所以選擇在月球上最大的月海——風(fēng)暴洋北部的呂姆克山脈附近降落并實(shí)施采樣，是因?yàn)榭茖W(xué)家認(rèn)為，這一區(qū)域比起之前美國(guó)和前蘇聯(lián)落月采樣的區(qū)域，從地質(zhì)上來(lái)說(shuō)，可能存在比較年輕的玄武巖，如果能獲得這里新的樣本，將有助于推進(jìn)對(duì)月球火山活動(dòng)和演化歷史的認(rèn)識(shí)。

　　根據(jù)任務(wù)計(jì)劃，“嫦娥五號(hào)”計(jì)劃在月球獲取2公斤左右的樣品并帶回地球。那么這2公斤的重量是如何確定的呢？

　　嫦娥五號(hào)首次月球采樣 擬獲2公斤樣品 >>

　　我國(guó)通過(guò)嫦娥一號(hào)到嫦娥四號(hào)多次任務(wù)的技術(shù)積累，希望在嫦娥五號(hào)月球采樣任務(wù)中能夠達(dá)到公斤級(jí)的目標(biāo)。而為了保證任務(wù)的成功，并結(jié)合火箭運(yùn)載能力，采樣2公斤是一個(gè)較為合理的結(jié)果。

　　國(guó)家航天局探月與航天工程中心副主任 探月工程三期副總設(shè)計(jì)師 裴照宇：我們以兩公斤作為輸入去設(shè)計(jì)探測(cè)器，這個(gè)探測(cè)器就達(dá)到了8.2噸。如果我們要增加樣品的量，整個(gè)探測(cè)器很多指標(biāo)都會(huì)增長(zhǎng)，就會(huì)超過(guò)火箭的運(yùn)載能力。

　　為了提高采樣的可靠性，增加樣品的多樣性，嫦娥五號(hào)任務(wù)將通過(guò)鉆取和表取兩種方式采集樣品。

　　國(guó)家航天局探月與航天工程中心副主任 探月工程三期副總設(shè)計(jì)師 裴照宇：比如說(shuō)鉆取，初步考慮是0.5公斤，表取是1.5公斤，這是我們的設(shè)計(jì)安排。

　　裴照宇表示，嫦娥五號(hào)任務(wù)的主要目標(biāo)是完成月球采樣并返回。當(dāng)著陸器成功著陸月球表面后，要在有限時(shí)間里完成地形勘察、鉆取和表取等多項(xiàng)工作。盡管設(shè)定了2公斤的采樣量，但這并不能作為最終衡量任務(wù)成敗的標(biāo)準(zhǔn)。

　　國(guó)家航天局探月與航天工程中心副主任 探月工程三期副總設(shè)計(jì)師 裴照宇：我們的目標(biāo)是采樣返回，要采到樣品返回地球，這是我們的考核指標(biāo)。這兩公斤是一個(gè)設(shè)計(jì)值，我們并不能把這兩公斤或多或少作為評(píng)判任務(wù)成功的一個(gè)硬指標(biāo)。

　　兩種方式 共同完成取樣任務(wù) >>

　　2公斤的樣品又該在著陸后用什么方式采集呢？探月工程三期副總設(shè)計(jì)師裴照宇在介紹他們?cè)O(shè)計(jì)安排的數(shù)據(jù)時(shí)提到了兩個(gè)采集名詞，他說(shuō)：“鉆取”初步考慮0.5公斤，“表取”1.5公斤，用這兩種方式共同來(lái)完成采樣任務(wù)。而這種設(shè)計(jì)是研制團(tuán)隊(duì)為了提高這一次采樣的可靠性、以及樣品的豐富性而設(shè)計(jì)的。那么什么是鉆取和表??？

　　·表?。涸谠虑虻谋砻鏌o(wú)人自主采集樣品

　　首先來(lái)介紹一下表取，顧名思義，就是在月球的表面采集樣品。但與其他國(guó)家的月球樣品采集方式不同的是，我國(guó)的嫦娥五號(hào)任務(wù)將以無(wú)人自主的方式進(jìn)行樣品采集。

　　航天科技集團(tuán)五院 嫦娥五號(hào)探測(cè)器主任設(shè)計(jì)師 姜水清：從全球來(lái)講，它表取也是全球首次月面無(wú)人自主采樣一個(gè)任務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)任務(wù)，我們實(shí)際上是設(shè)計(jì)了三個(gè)產(chǎn)品，有個(gè)四自由度采樣機(jī)械臂，然后末端又帶了兩種采樣器，一種是可以實(shí)現(xiàn)鏟挖，一種是可以實(shí)現(xiàn)淺鉆，來(lái)實(shí)現(xiàn)不同類型月壤的一個(gè)采集。

　　按照規(guī)劃，采樣機(jī)械臂將在著陸點(diǎn)周邊區(qū)域進(jìn)行多次采樣工作。

　　航天科技集團(tuán)五院 嫦娥五號(hào)探測(cè)器主任設(shè)計(jì)師 姜水清：它在整個(gè)著陸器的可達(dá)范圍內(nèi)，它都可以采樣。假設(shè)咱們的著陸點(diǎn)不是那么理想，如果是有一個(gè)大石頭，我采不動(dòng)，我可以給它稍微換一個(gè)地方，稍微軟一點(diǎn)，我肯定就能保證能采到一定的樣品。

　　·鉆取獲得月面以下的樣品 與表取互為備份

　　據(jù)了解，在表取工作之前，會(huì)先進(jìn)行鉆取，來(lái)獲得月面以下的樣品。兩種方式互為備份，不僅可以提高采樣的成功率和可靠性，同時(shí)也能夠獲得更為豐富的樣品種類，為后續(xù)科學(xué)家研究提供更多可靠的原始資料。

　　航天科技集團(tuán)五院 嫦娥五號(hào)探測(cè)器主任設(shè)計(jì)師 王國(guó)欣：我又有鉆取又有表取，哪樣都能拿回來(lái)，就能夠互相來(lái)互補(bǔ)一下，我們目前具備的能力是作用到月面以下兩米，然后獲得這個(gè)月壤的樣品，它的特點(diǎn)是能夠鉆進(jìn)去，然后月壤在里邊它有一個(gè)層區(qū)分布，這個(gè)是不破壞它的層區(qū)分布的。

　　嫦娥五號(hào)探測(cè)器已經(jīng)成功著陸在月球正面的預(yù)選著陸區(qū)?；仡?ldquo;嫦五”落月的精彩瞬間。

　　欒恩杰：月面樣品采集完后還要“裝香腸” >>

　　用兩種采樣方式互相備份，來(lái)確保嫦娥五號(hào)能夠采集到科學(xué)家所需要的月球表面樣品。但僅僅采集到還不夠，就像我們長(zhǎng)途快遞物品一樣，物品在交寄給快遞員之前，需要您先把它包裹好包裝好，以免途中破損遺漏。而“嫦娥五號(hào)”也有一個(gè)類似的過(guò)程，而且完全是由它獨(dú)立完成的，難度可想而知。探月工程首任總指揮欒恩杰在接受記者采訪時(shí)就表示，當(dāng)嫦娥五號(hào)著陸器安全降落、開(kāi)始樣品采集之后，對(duì)中國(guó)航天來(lái)說(shuō)又有一次全新的嘗試，他的比喻是“裝香腸”。

　　中國(guó)工程院院士 國(guó)家航天局原局長(zhǎng) 探月工程首任總指揮 欒恩杰：著陸以后我就開(kāi)始取樣了，我們一有個(gè)手去鏟，在外星球用機(jī)器手，我們中國(guó)頭一次做，我們?cè)虑虻你@取機(jī)構(gòu)，這是我們國(guó)家頭一次設(shè)計(jì)，我形容成哈爾濱香腸。就在鉆的時(shí)候，它要把鉆取的芯、巖芯的部分要裝到一個(gè)包裹，這個(gè)包裹是一個(gè)長(zhǎng)的，所以像個(gè)香腸一樣，要把它緊密地包裹好，封裝好。這些土壤不能在轉(zhuǎn)移到地球的時(shí)候被地球污染了，因?yàn)榈厍颦h(huán)境和月球環(huán)境是不一樣的，有些物質(zhì)一定要在非常潔凈的環(huán)境下，保持住我們?nèi)〉眠@樣這點(diǎn)東西。