40年前美国送中国1克月球土壤，如今亲自去挖

可上九天揽月，可下五洋捉鳖

今天凌晨，2020年11月24日4时30分，长征五号运载火箭在海南文昌航天发射场点火升空，飞行约2200秒后，将嫦娥五号月球探测器成功送入近地点约200公里、远地点约40万公里的地月转移轨道。

中国发射火箭的次数实在太多，大家可能都记不清上次发射火箭是什么时候，干什么用的了，这一次为什么会如此引人关注呢？

因为这次真的不一样嫦娥五号是去月球“挖土”，然后再带着土回来！

这件事，至今只有美国和苏联办到过。月球土壤十分珍贵，并且研究价值巨大！

▲美国曾直接送人上月球挖土

1969年7月至1972年12月，美国实施了7次载人登月任务，6次成功，12名航天员登上月球，带回珍贵的月壤和月岩样品约381.7千克。

1970年代，苏联通过“月球16号、20号、24号”三个无人探测器取回共330克珍贵的月壤。

1978年中美即将建交后，美国国家安全事务顾问布热津斯基访华时为了示好，向中国赠送了1克月岩仅仅1克，要用放大镜才能看清楚。

▲0.5克，真的要用放大镜看

就是这么一小点，还要分成两半，一半收藏在北京天文馆，一半用来研究。就凭这0.5克月球土壤，中国学者发表了14篇论文。如果有更多月岩月壤，就能完成更多更有意义的月球研究。

没办法，我们没有能力到月球上取，只能靠别人赠送。而且月壤对任何国家来说都是极为珍贵的东西，不可能随随便便送你的。

因为自从1976年苏联“月球20”号探测器最后一次采样后，至今人类已经44年没有重新获得月球样品了。

究其原因，只因美苏竞相“逐月”，本质上是冷战军备竞赛的一部分，所以才可以在那个计算机还大如房子的年代不惜成本的投入，展开一次又一次的追逐。

▲这个庞然大物只是土星五号的第一级

比赛到了一定时候，钱也烧不起了，自然也就没有劲头去搞太空“面子工程”了把“阿波罗”送上月球的土星五号重型火箭，造价高达5亿美元，一艘阿波罗登月飞船比等重黄金贵十多倍，每发射一次，就相当于烧掉一艘航母。

这样劳民伤财的竞赛游戏，谁长期玩得起？随着苏联退出登月竞争，美国也从狂热中冷却。此后，探月活动由单纯服务于政治军事目的，逐渐转变为科学探索+经济利益的模式。

探索和利用太空和天体，必定是未来人类的发展方向之一，被视为宇宙版的大航海时代，这就是那句“我们的征途，是星辰大海”的含意。要向太空进军的壮举，月球这个离我们最近的天体，既是用来练手的最佳目标，也是很好的前哨站和资源获取地。

现在，中国人来了！

▲嫦娥四号的“玉兔”实现了在月球上巡游

按照中国探月工程“绕、落、回”三步走的规划，绕和落已经实现，就差一个“回”了。

2013年12月，嫦娥三号在月球上软着陆，2019年1月，嫦娥四号成为世界上首次在月球背面软着陆的探测器。现在的嫦娥五号，将担负起返回的重任。

▲嫦娥五号长这样，比姐姐们大得多

嫦娥五号重8.2吨，是我国迄今为止最重，也是最复杂的航天探测器，有4大部分，15个分系统，是嫦娥四号的两倍。

重且复杂，是因为它要干的活非常多火箭从地球发射-绕着月球轨道转-在月面着陆-在月面挖土-从月面再次发射-在月球轨道对接-将样品移到返回器-返回地球。

相比之下，嫦娥一号、二号只是单独的卫星，嫦娥三、四号再加一个着陆器和月球车。

▲因为长征五号体态圆粗，被昵称为“胖五”

要把这样大的“嫦娥”送上天，就得使出中国最大的火箭长征五号运载火箭。

这是中国航空科技集团研制的新一代5米直径低温液体捆绑式重型运载火箭，自重867吨，到达近地轨道最大载荷33吨，到达同步转移轨道最大载荷为14.4吨，是中国现役起飞质量最大、芯级直径最粗、运载能力最强的火箭，世界现役火箭中排名第三（前两名为马斯克的私人SpaceX“猎鹰”火箭）。

▲嫦娥五号大致分为四个部分

嫦娥五号在月面着陆后，将开始为期2天的月面工作，它携带的钻取采样装置、表取采样装置、表取初级封装装置和密封封装装置等“神器”，深浅钻、铲挖夹，最深可以采集到月球表面2米深度范围内的样本。

然后，嫦娥五号完成采样封装，把大约2千克的月岩、月壤带回地球。回想之前咱们的科学家只能靠半克样本小心翼翼搞研究的窘迫，这一下子就带回来两公斤，可以算是“暴富”了。

但这不是一件容易的事，因为这是我国航天史上首次在月面起飞。

▲嫦娥五号上升器效果图

在地球上发射火箭，阵地都是固定设好的，时间和轨道都精确测算过，经验很丰富。但在月球上起飞，没有现成的阵地，环境恶劣，白天温度180度，夜间零下150摄氏度，温差约330度，上升器发动机点火瞬间达到上千度，又不能烧坏上升器和着陆器，对材料的要求很高。而且地形也很难预料，很可能连基本的平整都未必能保证……

探测器飞离月球后，也不是直接回地球，而是要和环月轨道上的轨道器和返回器交付对接，把样本转移到返回器后再回到地球。这将是世界上首次实现月球轨道的无人交会对接，是中国航天的一次创举。

为什么不直接飞回地球，非得中转一下呢？

▲轨道器效果图，中间那个白色的物体就是返回器

这是为了能带回更多的样本，可以对比一下苏联探测器的采集量，只有几百克的量级。因为苏联当时的交会对接技术不行，只能直接起飞，必须要牺牲携带量来保证有足够的燃料，而嫦娥五号就只需要有能起飞到月球轨道的少量燃料就行，代价就是复杂度上升了。

复杂也不怕，因为在这方面，我国航天科技的积累已经足以应对。

据航天八院嫦娥五号副总设计师查学雷透露，研制团队已经突破了高可靠连接分离技术等4项关键环节。承担月球样本“接收”和“装箱”任务的轨道器，制作的非常轻巧，但承载能力强大，46公斤重的承力球冠就能承载3吨的贮箱，极限承载能力30吨，实现了“鸡蛋壳上挂秤砣”。

▲中国探月工程三步走已经接近实现

42年前，中国第一次得到了1克月球物质，但这是别人给的，而再过二十多天，中国将得到2000克，这次是自己去挖的！这是中国航天事业的重大进步，的确值得我们为之欢欣鼓舞。

同时也要看到，我们距离世界航天的顶尖水平，尚有差距。

登月取壤，美苏在50年前就已经能办到了，我们只是追到了这个水平。在此同时，美苏（俄）欧早已对太阳系内各大行星、小行星、彗星进行过多次掠过、环绕和着陆探索，最远的探测器已经飞出了太阳系。

▲隼鸟2号实现小行星采样，难度同样不小

就连一向被看不起的印度，火星探测居然抢在了中国前面。日本的“隼鸟2号”在小行星上发射金属弹，轰出了一个直径10米的人造陨石坑，然后释放了两个微型机器人，成为世界上首次在小行星表面登陆的探测器，并将在今年年底返回。

中国在奔跑，但别人也没有躺下来睡大觉。

▲登月登火星！向宇宙进军！

所以，我们还得奋起直追曾有人埋怨中国祖先没能赶上大航海时代，这次，我们中国不能再错过星辰大海时代！

“嫦娥五号”奔向月球的同时，目标火星的“天问一号”正在路上，载人登月已经为时不远，再以月球为基地，向火星乃至更远的星辰大海进发！