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月球|我国“嫦娥5号”月球取样和“隼鸟2号”小行星取样返回，哪一个技术难度更高？


月球|我国“嫦娥5号”月球取样和“隼鸟2号”小行星取样返回，哪一个技术难度更高？
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月球|我国“嫦娥5号”月球取样和“隼鸟2号”小行星取样返回，哪一个技术难度更高？
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月球|我国“嫦娥5号”月球取样和“隼鸟2号”小行星取样返回，哪一个技术难度更高？
我国计划在今年11月份发射嫦娥5号到月球进行月球土壤采集 ， 并带回地球 。 而日本则是“隼鸟2号”探测器成功地从“龙宫”小行星采样 ， 目前已经在返回地球路上 。 作为亚洲的两个强国 ， 也是航天先进技术的体现 ， 两国的天外采样难度有什么不同 ， 哪家的难度更大呢？
月球取样和小行星取样
月球采样返回
先说月球取样的 ， 目前只有美国和前苏联做到了 ， 其中美国是在阿波罗计划中 ， 进行有人采样并带回 ， 而苏联则是使用无人探测器登陆月球取样 ， 一共干了三次 。 美俄在月球的取样项目 ， 都发生在上世纪70年代初期 ， 可见50年前人类已经有能力进行月球取样了 。 人类第一次登上月球是1969年 ， 第一次无人着陆月球并取样返回是1970年 。
月球取样
月球取样 ， 主要难度是探测器降落月球和取样后离开月球 ， 和轨道器对接 。 月球的引力大约为地球的1/6 ， 并且月球没有大气层 ， 这对于航天器降落是一个非常大的挑战 。 目前要在月球上实现软着陆 ， 一般是通过飞行器着陆缓冲发动机反推产生向上推力 ， 实现航天器减速 ， 从而使得航天器以一个安全的速度降落月球 ， 不破坏航天器及内部仪器设备 。 这个过程对于飞行器的姿态控制系统、缓冲着陆系统要求很苛刻 ， 并且需要非常高的可靠性 ， 比宇宙飞船返回地球的控制系统技术难度还要高 。
嫦娥4号
而飞行器在月球上取样完成后 ， 就要离开月球 。 一般而言 ， 飞行器降落月球时候是包括探测器和着陆器的 ， 其中着陆器分为下降部分和上升部分 ， 当取样完成后 ， 就会由上升器部分重新点火 ， 将样品带离地球 ， 进入到月球轨道和月球上的轨道飞行器对接 ， 最后由返回舱带回地球 。
猎户座飞船
可能很多人会问 ， 月球上没有火箭 ， 上升器怎么有足够的动力离开月球？载人登月这部分也是最受质疑的 。其实月球上物体的引力大约1.6N/kg ， 也就是说100kg的东西重力也就是160牛 ， 而且月球上没有空气 ， 不像地球上火箭很大一部分燃料用于克服空气阻力了 。 假如上升器和样品一共200kg ， 那么发动机只要大于320牛推力 ， 将上升器加速到月球逃逸速度2.4km/s即可 。 推力大于320牛的航天发动机 ， 对于航天强国不是一件特别难事 。 至于燃料量 ， 有兴趣的可以通过V=at ， a=F/m两个初中公式以及查询燃料的释能可以计算出来 。
小行星取样返回
目前为止 ， 全世界只有日本实现了小行星取样并返回地球 。 2003年日本发射“隼鸟号”小行星探测器 ， 克服堪称“八十一难”的各种挫折 ， 于2010年6月成功地将微量样品带回地球 。 而2014年发射的“隼鸟2号” ， 目前已经成功采集“龙宫”小行星样品正在返回地球 ， 预计在今年12月份回到地球 。
“龙宫小行星”
小行星采样的难点在于深空遥测、精确的定位和控制技术、微重力下的附着技术、样品回收技术等 。 由于小行星距离地球比较远 ， 飞行器到达它前一般都要进行几亿乃至几十亿公里的长时间飞行 ， 所以燃料的携带就是一个不容易解决的问题 。 小行星地面非常复杂 ， 需要由探测器自行查找分析适合取样地点 ， 并且还要确保取样时候处于光照充足区域（怕没电） 。


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