到外星去“挖土”,真人和机器谁更强_光明网

到外星去“挖土”,真人和机器谁更强_光明网
11月17日,长征五号遥五运载火箭和嫦娥五号勘探器已笔直转运至发射区,国人期盼已久的月球采样大戏现已奏响序曲,行将揭开大幕。  据国家航天局介绍,嫦娥五号使命是我国探月工程第六次使命,方案完结月面主动采样回来,是我国航天范畴迄今最杂乱、难度最大的使命之一。  国际上翻开过哪些外星“挖土”的测验?有人搜集和无人搜集哪种方法更好?航天专家向科技日报记者进行了介绍。  配备越好宇航员搜集样品越丰盛  半个世纪前,美国经过阿波罗方案,首先从月球带回了合计381.7千克的月岩样品。  1969年7月,阿波罗11号飞船降落在月球赤道邻近的安静之海。完结人类初次登月豪举的宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林,用装在一根杆子顶端的采样袋搜集土壤,并将装满的采样袋揣在“裤兜”里,又用铲子和带有机械爪的探杆拾取岩石。奥尔德林还抄起钻杆和锤子,取到了2根岩芯。二人在月球外表待了2小时32分钟,累计行动了约1公里,直到地上正告他们代谢率过高,才恋恋不舍地回到飞船上。这次,他们一共得到了21.55千克月球样品。  阿波罗12号和14号,也降落在月球赤道上,宇航员搜集样品的劲头越来越足,采回的数量也越来越多。到阿波罗15号使命时,宇航员的配备“鸟枪换炮”,携带了一辆由波音公司研发的月球车,宇航员艾尔文也成为首位在月球上开车的人。交通工具的呈现,让登月宇航员的活动规模大大添加,阿波罗16号宇航员约翰·杨还飙出了时速11公里的月球纪录,一起他们搜集的样品比较前几次使命也成倍增长。  在阿波罗17号飞船上,呈现了一名特别的宇航员,他便是整个阿波罗方案中仅有一名地质学家施密特。他的参加,将月球“挖土”作业推上了巅峰。如痴如狂的施密特带着指令长塞尔南奋力发掘,3次月面活动总计作业了22小时,带回了总重111千克的741个样本,其间包含一根深钻3米获得的岩芯。  无人勘探采样活动形形色色  作为登月比赛中美国的对手,苏联因为载人登月方案受挫,转而开端了无人月球采样的探究,并成为该技能途径的先行者。运用月球16号、20号、24号勘探器苏联共在月球搜集到了300多克样品。  跟着航天技能发展,人类探究的方针不再局限于月球,翻开了形形色色的无人外星“挖土”活动。  1999年2月,美国发射了星尘号彗星勘探器,主要使命是飞往怀尔德2号彗星,在穿过彗尾过程中搜集尘土及气体样本,并送回地球。  2004年1月2日,星尘号与怀尔德2号交会,遭到数百万彗星微粒的碰击。其间,星尘号伸出一个相似网球拍的“气凝胶尘土搜集器”,搜集彗星的尘土微粒。全国空间勘探技能首席科学传达专家庞之浩介绍,这个全球绝无仅有的“气凝胶尘土搜集器”,由美籍华人科学家邹哲规划。当粒子撞上气凝胶时,会立即把自己“埋”在里面。搜集作业完结后,搜集器折叠收入茸毛球状回来舱,将样品储存于容器中,回来地上后,科学家再从中寻觅彗星尘土。  2001年8月,美国来源号勘探器升空,飞翔4个月后抵达日地拉格朗日1点,并在该方位作业850天,搜集了10到20微克太阳风粒子。  来源号上的搜集设备十分纯洁。庞之浩介绍,来源号看上去像一块翻开的腕表,采样回来舱装置在渠道顶部。采样罐内装有太阳风粒子搜集器阵列和离子集中器,运用中心旋转机械设备翻开搜集器阵列。不过,2004年9月该勘探器在回来下降过程中,因为加速度计装置过错,导致主降落伞没能按程序翻开,回来舱以每小时32公里的速度撞到地上而遭到损坏,终究研讨人员只收回了部分太阳风粒子。  这并非人类第一次测验获取太阳样本,实际上从阿波罗11号飞船开端,阿波罗方案也翻开了太阳风成分试验。庞之浩说,阿波罗使命是运用飞船外表的一块锡箔,在地月空间搜集太阳样本。不过,科学家很难分辩采到的物质究竟是来自太阳仍是锡箔自身。  2003年,日本首先翻开了小行星采样测验。是年5月,国际首个小行星采样回来勘探器隼鸟1号发射,于2005年9月飞抵糸川小行星20公里高度轨迹。隼鸟1号经过在小行星着陆、吸入飞溅粉尘的方法搜集样品,不过使命期间它呈现毛病,直到2010年6月才回来地球。尽管使命完结得好事多磨,但它仍使日本成为全球首个完结小行星采样回来的国家,现在已承认勘探器在糸川小行星外表获取了1500粒样品。  2014年12月,日本发射了更先进的隼鸟2号,对龙宫小行星进行了勘探。该勘探器的采样方法是先向小行星发射金属弹,然后在碰击坑处着陆,吸收飞溅碎片后敏捷飞离。隼鸟2号先后施行了3次采样,共采到20克以上样品。其估计在2020年末将样品送回地球。  最近的一次小行星采样活动,发生在本年10月20日——美国冥王号勘探器运用采样机械臂结尾的采样器,从贝努小行星外表搜集了60克以上的风化层样品。该勘探器方案在2023年9月将采样回来舱送回地球。  此外,美国还于本年7月30日发射了意志号火星勘探器,方案让其探究火星杰泽罗陨坑并搜集样品。这些样品将被意志号保存,在2031年美欧联合施行的太空使命中带回地球。  有人搜集和无人搜集各有千秋  回忆人类的外星“挖土”史能够看出,除了阿波罗方案选用有人搜集方法,其他的均为无人搜集。两种方法孰优孰劣?人与机器比较,“挖土”哪家强?  庞之浩表明,从采样数量上看,有人搜集无疑占优。阿波罗方案共带回约380千克样品,比较一起期苏联施行的无人搜集使命,样品分量超出上千倍。这些样品至今都没有研讨完,大部分还封存在试验室里。  我国航天科工集团二院研讨员杨宇光以为,有人搜集更大的长处,是能够在使命中见机行事,处置不同的状况。  航天器的装载容量有限,所搜集样品有多大含义,取决于其代表性和特别性。杨宇光说,例如阿波罗17号使命中,施密特捡到了一块橙色月球岩石,极为特别。这样的稀有样品,只要靠宇航员细心寻觅才干得到,经过无人采样方法简直不可能获取。  但是,宇航员的参加,使得航天使命的难度和本钱大大添加。  杨宇光说,一艘阿波罗飞船重约45吨,而苏联的“月球”系列无人采样勘探器分量缺乏6吨,我国嫦娥五号勘探器重8吨多。一起,载人飞翔使命对安全性、可靠性,以及生命保障系统等要求很高,这都直接影响着工程规划及本钱。  庞之浩进一步解说说,一艘阿波罗登月飞船比等重黄金贵十多倍,而发射阿波罗飞船所用的土星五号火箭,造价高达5亿美元。阿波罗方案历时11年,耗资255亿美元,为施行该方案,美国国家航空航天局(NASA)每年预算占到美国政府总预算的4.5%左右,均匀每个美国家庭要担负400多美元。  而无人搜集不只工程规划较小、本钱较低,并且无需考虑生保、补给等问题,使命周期可达数年之久,勘探间隔也到达数亿公里。杨宇光以为,至少在未来十几年里,无人搜集方法都将是外星“挖土”的干流。  不过,有人搜集也不是全无用武之地。杨宇光说,关于一些状况杂乱、目的性较强的特别使命,例如发现一颗很有意思的小行星,要去搜集一些特别的样本,就要依托人来完结了。这种状况下,支付多一些本钱和时刻,也是值得的。  到更远的未来,假如人类在月球树立永久基地,产生了更多科学与工程上的需求,那么也需求宇航员长时间驻守,翻开更大规模的调查活动。(付毅飞)

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注