澎湃新聞記者 張靜 綜合報導
2020-12-02 16:51 來源：澎湃新聞
北京時間12月2日4時53分，探月工程嫦娥五號著陸器和上升器組合體完成了月球鑽取採樣及封裝。探測器於12月1日23時許成功著陸月面後，開展了太陽翼展開、機構解鎖等相關準備工作，將正式開始持續約2天的月面工作，採集月球樣品。
目前，著陸器和上升器組合體正按計劃進行表取採樣。嫦娥五號探測器自動採樣任務採用表鑽結合，多點採樣的方式，設計了鑽具鑽取和機械臂表取兩種「挖土」模式，計劃取回2公斤月球樣品。
嫦娥五號究竟如何「挖土」並取回？好不容易去趟月球，為何只挖2公斤？
嫦娥五號分軌道器、返回器、著陸器和上升器四部分。著陸月球後，帶著各種自動挖土設備的「著陸器」要經歷一番鏟、挖、鑽、抓過程，接下來把採集到的月壤和月巖樣品放到上升器裡。
上升器從月球表面起飛、上升，把月壤和月巖樣品送到月球上空，等待前來接應的軌道器和返回器組合體，完成無人交會對接，上升器把攜帶的樣品轉移至返回器。隨後，軌道器和返回器組合體在月球軌道上尋找合適的時機、加速從月球飛回地球。
在軌道器和返回器組合體飛到距地球5000公裡時，軌道器留在月球軌道，返回器將獨自帶著月球樣品飛回地球，以半彈道跳躍式動作返回地球，最終降落在指定地點。
嫦娥五號探測器系統副總指揮張玉花說，要實現奔月、繞月、落月成功，表取和鑽取機構工作正常，樣品封裝正常，從月面起飛成功，在月球軌道交會對接成功，月地返回成功，只有每一步都成功才能將月球樣品容器交到科學家手裡，而這中間每一步都有很多技術難點要克服，一般的國家甚至可能都無法組織起來。
嫦娥五號選擇在月球上最大的月海——風暴洋北部的呂姆克山脈附近降落並實施採樣。實際上，我國通過嫦娥一號到嫦娥四號多次任務的技術積累，希望在嫦娥五號月球採樣任務中能達到公斤級目標。為了保證任務成功，並結合火箭運載能力，採樣2公斤是較為合理的結果。
國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計師裴照宇表示，以2公斤作為輸入去設計探測器，探測器重量便達到了8.2噸。「如果我們要增加樣品的量，整個探測器很多指標都會增長，就會超過火箭的運載能力。」
嫦娥五號採用鑽具鑽取和機械臂表取兩種「挖土」模式，裴照宇說，初步考慮，鑽取是0.5公斤，表取是1.5公斤。兩種方式不僅可以提高採樣的成功率和可靠性，同時也能獲得更為豐富的樣品種類，為後續科學家研究提供更多可靠的原始資料。
所謂「表取」，也就是在月球表面無人自主採集樣品。與其他國家的月球樣品採集方式不同的是，我國的嫦娥五號任務將以無人自主的方式進行樣品採集。而鑽取是獲得月面以下的樣品，與表取互為備份。
對於本次月球採樣任務，張玉花表示，「最好能夠按照科學家的希望，2米深的鑽取樣本和表取都有，也有可能落下去的時候碰到什麼巖石，可能都會有一定難度，能把樣品取回來那就是一種成績。」
但僅僅採集到還不夠，就像快遞物品前，需要先把它包裝好，以免途中破損遺漏，而嫦娥五號也有一個類似過程。探月工程首任總指揮欒恩傑把這一過程比喻為「裝香腸」，「要把鑽取的巖芯部分裝到一個包裹，這個包裹形狀是長的，像個香腸一樣，把樣本緊密地包裹好，封裝好。」
欒恩傑表示，這些土壤不能在轉移到地球時被汙染，因為地球環境和月球環境是不一樣的，有些物質一定要在非常潔淨的環境下保存。
「我們的目標是採樣返回，要採到樣品返回地球，這是我們的考核指標。這兩公斤是一個設計值，我們並不能把這兩公斤或多或少作為評判任務成功的一個硬指標。」裴照宇表示。
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