現(xiàn)在全國乃至全球的觀眾都翹首期待著小五從月球返回順利，帶回珍貴的月壤?，F(xiàn)在，我們不妨回顧一下，歷史上哪些國家曾經(jīng)去月球挖土，又是怎么挖的呢？

國外月球采樣返回可分無人月球采樣返回和有人月球采樣返回兩種方式，蘇聯(lián)曾進行過3次無人月球采樣返回，美國曾進行過6次有人月球采樣返回。

蘇聯(lián)無人月球采樣返回

在無人月球采樣返回探測方面，蘇聯(lián)可以說是開路先鋒。1970年9月至1976年8月，蘇聯(lián)先后發(fā)射了月球16號、20號和24號，進行了3次無人月球采樣返回任務，總共帶回326克月球樣品。

1970年9月12日，蘇聯(lián)發(fā)射了世界第一個無人月球采樣返回探測器——月球16號。它重5.8噸，由下降級（又叫著陸器）和上升級（又叫上升器）組成。

位于下部的下降級，裝有高度表、修正軌道的發(fā)動機、減速和著陸的制動發(fā)動機、圓柱形推進劑箱、月球樣品采集裝置、電源系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、導航與控制系統(tǒng)、可伸縮的緩沖著陸架等，并且是上升級的發(fā)射平臺。

用于把裝有月球樣品的返回艙送回地球的上升級由球形返回艙、柱形儀器艙和液體推進艙三部分組成。其中返回艙是重36千克、直徑50厘米、外表面有熱防護層的金屬球，頂部為降落傘和下降天線，返回艙的下部是電池和信號發(fā)射裝置，中部是裝有鉆管和月壤的樣品艙。

月球16號在月面軟著陸后，用自動鉆孔機采集月球樣品，然后把樣品封裝于返回艙內，接著上升級從月面起飛返回地球，最終返回艙于1970年9月24日在蘇聯(lián)境內著陸。它從月球的豐饒海地區(qū)取回了一塊101克的小樣本。

1972年2月14日發(fā)射的月球20號與月球16號基本相同，但由于遇上了玄武巖，它只從月球的阿波羅尼厄斯高地采回了55克月球樣品。

月球24號于1976年8月18日在月球的危海東南部軟著陸。其結構與月球16號、20號一樣，但它從2米深處挖取了月球巖，并總共從月球的危海地區(qū)獲得了170克樣品。

綜上可見，蘇聯(lián)在20世紀70年代進行了3次無人月球采樣返回，但總共只帶回了326克月球樣品。這是由于蘇聯(lián)當時沒有掌握在月球軌道的無人交會對接技術，所以采用上升器從月面起飛直接返回地球的方案，為此，其上升器需要攜帶大量燃料，從而攜帶月球樣品的能力就極為有限了。

美國有人月球采樣返回

美國曾用 “阿波羅”載人登月飛船完成了迄今為止世界首批對月球，也是地外星球的有人采樣返回活動。1969年7月至1972年12月，美國通過發(fā)射阿波羅11號-17號載人飛船，實施了7次載人登月任務，除了阿波羅13號因發(fā)生故障中途返回，其余6艘飛船均完成了載人登月，成功將12名航天員送上了月球，共帶回月巖樣品380千克左右，為月球研究提供了直接依據(jù)。

例如，通過對月面土壤樣品的分析，科研人員確定，月面上土壤由微小的桔紅色玻璃形式顆粒構成，這些顆粒一般富含鋁、硫和鋅，在月殼部分融化過程中，在月面下約300千米深處形成，后因火山活動而噴出到月面，并且通過對樣品的分析與實驗證實。

從月面土壤和巖石中可以制取水和氧，因為月面土壤和巖石中氧化鐵的含量很高。這樣就有可能在未來利用月面物質維持月球基地內工作人員的生命，并為登月飛行器補充燃料。

尤其是航天員在月球上鉆取了3米深的月球巖芯，發(fā)現(xiàn)土壤多達57層，每層代表一次隕石沖擊，還測量了月球內部發(fā)出的熱流，從而結束了100多年來關于月球是冷還是熱的爭論……

另外，1985年科學家們通過對“阿波羅”帶回的月球巖土樣品分析，證實了月球上存在一種非常有用的核聚變原料氦3，這一發(fā)現(xiàn)給后來月球的研究和探測工作注入了巨大動力。

值得一提的是，阿波羅17號的登月艙是在月球北半球的陶勒斯-利特羅山谷著陸，在這個地點，既可以從谷底采集年輕巖石樣本，也能從月球高地采集較老的巖石樣本。它帶回了741個樣本，總重達111千克，也是歷次采樣中總重最大的一次。樣本中還包括一個深鉆到土下3米的巖芯。

哪種采樣返回方式更好

不可否認，有人月球采樣返回的優(yōu)點確實很多。例如，它不僅采集量大，能充分發(fā)揮航天員的主觀能動性，從而選擇性強，靈活機動，而且采集范圍可以很廣，因為航天員可以到艙外活動，并能乘月球車漫游到比較遠的地方去采集月球樣品。美國12名登月航天員在月面活動的足跡達100千米。

但是，載人登月技術極為復雜，而且耗資十分巨大。計算表明，每艘“阿波羅”載人登月飛船的成本比同等質量的金子還要貴15倍！6艘“阿波羅”飛船總共帶回了約380千克月球樣品，但這些月球樣品的成本比同等質量的鉆石還要貴35倍！而無人月球采樣返回的優(yōu)缺點與之正好相反，即成本低許多，技術也沒那么復雜，更容易實現(xiàn)一些，并具有較重要的科學和技術意義。

可見，有人月球采樣返回和無人月球采樣返回各具千秋，因此各國要根據(jù)自己的經(jīng)濟、技術和科學實力、需求來決定采用哪種方式進行月球采樣返回。

作 者丨龐之浩

編 輯丨王舒穎