“嫦娥”五号：到月球去“挖土”( 三 ) 自古以来

提供大量科研成果
几十年间，美国国家航空航天局（NASA）收到了3000多份研究特殊月球样品的申请，来自十多个国家的500多名科学家提出了申请。NASA共向外发放5万多份月球样品，供天文学、生物学、化学、工程学、材料科学、医学、地质学等不同领域的科学家进行研究。1978年，时任美国国家安全事务顾问的布热津斯基访华时，向中国赠送了1克月球样品。这块要用放大镜才能看清楚的石头被分成两半，一半收藏在北京天文馆，一半由中国月球探测工程首席科学家欧阳自远带领团队进行研究。科研人员不仅判断出该样本是在“阿波罗”17号任务中采集的，确认了采集地点，甚至还分析出石头所在地区是否有阳光照射。
为月球基地建设提供信息
登月以后的下一个目标就是在月球表面建立基地。由于月壤处于月球的最表层，具有松散、非固结、细颗粒和易于开采的特点，是未来月球基地建设、采矿、修路、资源提取的首选目标。在可预见的相当长的时间内，月壤的经济价值远高于地下的月岩。因此，通过对月壤的精细研究，可提供月球资源开发利用前景的重要信息，并为月球基地的选址提供重要的科学依据。由于地球和月球之间运输费用十分昂贵，月壤资源的就地开发利用，可以大大减少从地球上运到月球的运货量，从而降低经费投入。
此次“嫦娥”五号所打造的采集器材，属于智能无人技术，比美国的载人登月成本要低很多，但是也有局限性：“嫦娥”五号探测器没有办法大范围地开展收集工作，只能在登陆点进行收集。但是中国探月航空器登月点和美国当年的登月点距离很远， “嫦娥”五号探测器的着陆点为月球正面西北部的吕姆克山脉。我国选择的着陆点距离阿波罗计划着陆点有上千千米距离，将会迎来新的发现。四个首次突破
与“嫦娥”三号、“嫦娥”四号不同， “嫦娥”五号将实现4个重大首次突破：首次在月球表面自动采样；首次从月面起飞；首次在38万千米外的月球轨道上进行无人交会对接；首次带着月壤以第二宇宙速度返回地球。
第一个首次：钻取月壤，无污染封装
“嫦娥”五号计划在月面采集2千克样品，并且是通过两种方式获得月壤。一种方式是利用钻取器，在月球上降落之后，由它来负责钻取，获取深度为2米的月球样品。另一种方式是用机械臂的电铲铲取月壤，取得月球表面具有独特信息的月球样品。获取的样品必须尽量保持原样，不能破坏其层次结构。此外还要在月面真空环境下完成样品封装，并带回地球，整个环节必须分毫不差。苏联曾多次尝试月面采样，仅成功3次，共带回样品300多克，可见其难度。

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▲ 停留在月球表面的著陆器和上升器
人们对月表之下的情况不得而知，很可能遇到坚硬的巨石，也可能是松软的土壤，或者其他不同含量的矿物质，机器零部件的运动磨损和热胀冷缩情况也会有所不同。我国科研人员对这一钻探过程在实验室进行了反复的实验，想象了各种不同的情况，通过模拟月壤情况，对“嫦娥”五号的采样器进行验证，检测钻取过程遇到阻力时的状况，将可靠性提升到最高。
第二个首次：从月面起飞
中国之前发射到月球表面的探测器，在完成任务后都留在了月球表面，例如“嫦娥”三号和“嫦娥”四号。但本次任务的核心是返回，月面起飞是最关键的技术突破。▲ 上升器与着陆器模拟图