[工程技术] 嫦娥五号为什么只能带回 2 公斤月壤？

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[工程技术]嫦娥五号为什么只能带回 2 公斤月壤？

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运载嫦娥五号的长征5号起飞重量达800多吨，结果只能带回来2公斤的月壤。阿波罗登月飞船的土星5号起飞重量3000多吨，但是不仅能带回几十公斤月壤，还…

以嫦娥五号探测器推进系统的实际能力，能带回的月壤数量绝不止2kg，10kg都有可能，之所以提2kg主要是因为无人自动采样的复杂性和采样时间的强约束。
进行有人采样时，航天员可以依靠直觉和所学的知识决定采样样本，迅速完成采样工作；而进行无人采样时，则需要地面人员深度参与，天地共同配合来完成采样，过程非常复杂。
首先，需要月面探测器完成采样区的重构，并把图像下传至地面任务中心，随后任务中心相关人员需要通过图像对采样区详细分析，综合考虑采样点科学价值、采样机械臂的可到达性等因素确定采样点。
随后，地面通过发送一系列指令序列来对机械臂开展遥控操作，完成一次月壤采样，挖取后还需要通过精准控制，将月壤倒入采样罐内。上面所讲的一系列操作都是非常精细的，如果中间出现一点闪失就可能前功尽弃。
由于嫦娥五号任务是我国第一次地外天体采样返回任务，为了确保采样封装过程的绝对可靠，每次采样都预留了较充足的时间。
然而，嫦娥五号探测器的月面工作时间仅为48小时，这还包括了月面初始化设置、采样封装、有效载荷（全景相机、月壤结构探测仪、月球矿物光谱仪等）工作、起飞准备等多个任务阶段，因此，能够用于采样的时间并不充裕，能够获取2kg月壤也是非常不容易的。
对于无人月球探测，在20世纪70年代，苏联成功完成了3次月球无人采样任务（Luna 16/20/24），带回301克的月壤……如此比较看来，我们一次就能够带回2kg月壤还是非常厉害的哟。
对于载人月球探测，我们拭目以待！

之前在知乎上存的图。
（12.4 更正：图片来源
@haibaraemily
）

你也说了这次是无人取壤，
那为什么要跟有人的比呢
历史上无人取壤最多的一次才取了170克
我们这次足足翻了十倍不止
什么叫只能带回2公斤？
—————————以上原回答—————————
谢谢大家，实在是惶恐。还请大家不要再点赞了。当时我只是看到了这个问题，然后又想起前几天刚刚看过的一个回答，莫名的就觉得很荒谬，所以就发了几句牢骚。这个图用的也是别人的（那个回答我好像找不到了）。就这种回答的质量，远远配不上好几百个赞应该有的水平。
但是看了大家的回复，我还是有几句话想说。
首先是时间跨度的问题，我看很多人一直在提，人家已经是50年前的技术种种之类的。
但是要知道，当时美苏的技术是在美苏冷战这个特殊的历史背景下，违背科学发展规律用巨额的资金强行催化出来的产物。也正是因此，在你们口中的那50年里，美、苏（或者说俄罗斯）在航天领域再也没有过如此大手笔的行动。
还有讨论两国的航天实力的，其实这个问题根本无需讨论。如果谁说中国的航天实力超过了美国，甚至说与美国相近。那都是在痴人说梦。即使把这个美国换成几十年前的美国，也是如此。
不要说美国了，在航天的实力上，我觉得我们都很难跟当年的苏联去比。我是说，值得一比的那种比。可能凡是稍微了解过那段历史的人都会有这种感觉。
第1颗人造卫星
第1个月球探测器
第1个金星探测器
第1位宇航员
第1个月球探测车
第1次金星软着陆
第1个太空站
第1个太空望远镜
第1次火星软着陆
……
凡此种种，可以说举不胜举。所以在《流浪地球》中的那个俄罗斯宇航员才会说出，“俄罗斯人在太空是无敌的”这种话，即使不是电影，人家也确实有说这话的资本。
所以当我知道。我们这次的无人取壤跟前苏联相比，竟然有如此大的进步时，我实在难以抑制我心中的骄傲和自豪。
也许50年前的那场太空盛宴，我们没有赶上。但我们在这50年里从未停歇过。我们按部就班的进行着我们的每一项计划，并且在其中寄托着我们浪漫的情怀。我们的进步也是有目共睹的。从东方红开始，到第1次载人航天、第1次太空行走、到现在的天宫计划，嫦娥计划。我们按照自己的节奏一步步走到了今天，也一定会继续走下去。
正如毛主席所说的那样
中国人民的
不屈不挠的努力，
必将稳步地
达到自己的目的。

嫦娥五号探月，剧情格外精彩。
如果一切顺利，这将是44年之后，人类再一次将月球样本带回地球。中国将创造月球“挖土”新历史。
世界上完成月球采样返回的国家有两个，一个是苏联，一个是美国。
苏联实施了3次成功的无人采样返回，以钻取的方式采回月球土壤样品300多克。
美国通过6次成功的阿波罗载人飞行，让宇航员带回来300多公斤月球样品。

收藏在北京天文馆的0.5g月球岩石样本。美国政府在1978年赠送给中国1g月岩样本，由阿波罗17号飞船1972年从月球带回。
在中国探月工程第三期技术方案论证过程中，专家们认为苏联的技术方案有着明显的局限性，单一的钻取方式能采到的月壤量有限，一旦遇到石头就钻不进去了。而且，返回器非常小，能够装回去的月壤也不会太多。为了体现当代水平，论证组当时提了一个目标，要求一次采样量要超过苏联采样量总和。于是，有人提出了五公斤，有人提出了一公斤。经过反复论证，论证组最后将采样量定在了两公斤。
同时，为了保证月壤的层理结构不被破坏，论证组提出钻取两米深度，且边钻边封装，以最大程度地保证样品的科研价值。同时，为了避免遇到石头钻不下去的情况，他们提出了一个既不同于苏联也不同于美国的方案：同时采用钻取和铲取相结合的采样方式，确保样品采集量达到2公斤。

第一次，取2公斤足够了。留足余量确保成功更重要。就这两公斤，我都捏着一把汗呢。毕竟是难度极高的航天任务，失败率不说也知道会很高。
用火箭取月壤盖房子，2公斤肯定远远不够，但是做科研那是足足够够的了。对于科研来说，如果能在多个区域取土，意义更大得多。也许以后每次探月都带回新“落月点”的2公斤月壤呢，那对科研人员来说就美死了。
只有2公斤，才显得珍贵。到时候送给人2克，人家也会珍而重之。
说是2公斤，说不定机械手力气大一锹下去多铲了三五公斤呢？然后算一算燃料的余量还非常充裕，那就默默地带回来就是了，也没必要大声嚷嚷对不？人也没说要带个弹簧秤去准确称2公斤，多一两都要倒掉吧？
说不定是按月球重力称的2公斤呢？（/误，划掉，嘿嘿）
最后，有一门学问叫做“期望值管理”。

第一，长征五号是液氧液氢
第二，土星五号确实太神了
第三，嫦娥可以多带一点，但是多不了多少，载荷不够。采集是一半钻探，一半地表铲子挖。钻头设计是钻两米，一边钻一边收集，但是钻到一米的时候钻不动了，应该是碰到大石头了，然后用加力钻试了几秒，也没钻动，就终止了，因为加力钻震动厉害，怕影响封装，第二就是就算钻动了，也无法粉碎石头，碎石子可能还会堵住传输管子，所以就终止了，采集多少算多少。
月球表面铲子挖，计划是挖15铲子，但实际挖了12铲子，采集容器就满了。
参考资料是中国航天官方视频。

定睛一看，这竟然是2020年的问题，并且大佬们已经讲得很详细了。
提问者也许觉得，我们只带回2公斤不到的月壤，准确地说只有1.7千克。跟阿波罗宇航员动辄几十公斤的石头相比，实在是弱爆了。
但是，嫦娥五号能做的事情，今天的美国人，他做不到。
无人探测器空中悬停，精准着陆，在预选着陆区完成采样任务后，上升器带着真空密封的月壤样品起飞，与绕月飞行的轨道器交会，把月壤转移给返回器，回到地球着陆场。
你可能会说，这是人家50年前玩过的。问题在于，50年后的今天，美国人干不了这个了。
这就是我们非常NEW B之处。
凡事总有不完美，因为嫦娥五号从发射到返回地球的整个过程有时间窗口的限制，着陆器在月面的工作时间只有两天，而这48小时中还要进行设备初始化设置、月面各种探测、光谱分析、数据回传、地面科学家对数据进行判读、确定取样位置和目标等等，取样之后还要进行封装、各种检测、起飞准备......真正留给挖土的时间非常少。所以嫦娥五号即便有带10公斤土的能力，科学家给它的任务也不超过2公斤。
但我们的科学家跟人家不一样，我们能在细微之处见真章，只需要50毫克的月壤，我们就能发现人家50年都“看不到”的秘密。
下次咱们换个地方采样，肯定能挖更多土回来。

火箭的差距还是很大的
（并非相关专业，以下内容根据坎巴拉经验得到）
根据齐奥尔科夫斯基公式，速度增量（DV）：(1)Δv=ωln⁡(m0mk)" role="presentation" style="font-size: 100%; display: inline-block; position: relative;">(1)Δv=ωln?(m0mk)\Delta v=\omega \ln(\frac{m_0}{m_k}) \tag1
其中 ω" role="presentation">ω\omega指火箭发动机的喷气速度， m0" role="presentation">m0m_0 是火箭（含载荷）的全部重量， mk" role="presentation">mkm_k 是火箭耗尽燃料的重量。多级火箭的速度增量要分开算然后累加。
所以，对火箭来说有两个至关重要的参数：比冲 Isp" role="presentation">IspI_{sp} 和干质比 m0mk" role="presentation">m0mk\frac{m_0}{m_k} ，其中 ω=g0Isp" role="presentation">ω=g0Isp\omega=g_0 I_{sp} ， g0" role="presentation">g0g_0 为标准重力加速度，大约为 9.8m/s2" role="presentation">9.8m/s29.8m/s^2
科普结束我们来看看土星5号和长征5号的各级参数（数据来自维基百科）：
土星5号：
第一级，液氧煤油，比冲263s（应该是指海平面比冲吧），总重量2300t，空重131t，干质比17.5第二级，液氧液氢，比冲421s（氢氧机就是好），总重量480t，空重36t，干质比13.3第三级，液氧液氢，比冲421s，总重量120.8t，空重10t，干质比12.8
然后来看看长征5号：
助推器，4枚，液氧煤油，比冲294s（海平面）到328s（真空），其中每一枚总重量156.6t，空重13.8t，干质比11.3；一级：液氢液氧，比冲305.8s（海平面）到421s（真空），总质量186.9t，空重21.6t，干质比8.7；二级：液氢液氧，比冲434s，总质量36t，空重6.9t，干质比5.2（喵喵喵？是数据错了？这么低？）
总体来说，长征5号的干质比远低于土星5号，说明箭体结构还有很大优化余地。
那么我们假设长征5号经过优化后干质比达到接近土星5的水平（13左右）那么发射8.2吨的嫦娥5号时DV将会从11400m/s（估算，不准确，因为不知道飞行过程中比冲变化）增加到13200m/s，增幅达到15.7%。如果维持DV不变，奔月载荷重量可以从这次的8.2吨增加到15吨左右。（数据不对的话不承担任何责任，逃......）
可怕不......
要知道阿波罗飞船也就50吨左右的重量，土星5起飞重量3000多吨，如果长征5的箭体结构能优化到干质比接近土星5的水平......那按题主的算法，4倍于长征5的火箭就能发射60吨的东西去月球......

你这个等比例换算本来就不对的。起飞重量800多吨的火箭能带回2公斤，那起飞重量0.8吨的能不能带回2克？
很明显是不可能的，起飞重量0.8吨的火箭甚至都不能进入近地轨道。
火箭这玩意理论上肯定是越大的火箭运载效率就越高。

因为不是铲堆土回来那么简单，这个初次自动采样定的目标不低，是要采回垂直分布信息完整的芯样！换句话说，是要研究不同深浅月壤的差异，这个掏出来的芯上下顺序要原封不动带回地球来。
月表月尘和稍微深层的月壤，来历和成分都不一样，月尘是月球大规模轰击结束后，沉降的内太阳系物质，月尘更加古老，而略深层的月壤，才是地月系形成的主要构成，两者蕴涵的信息都极大丰富，可以认为简直有无限的分析价值。
再换言之，就是月尘其实相对价值不大，月壤和月岩才值钱，你不能只铲一堆月尘回来。
如果能带回垂直分布完整的土芯，月尘月壤一并挖了，那信息量更是极大丰富，极大，那就是太阳系和地月形成的年轮，几亿年没有被惊扰过的年轮！
嫦5就定了这么个目标，不是随便铲十斤泥巴回来这么简单。
嫦5钻探时遇到了石头，什么时候遇到石头，这本来就是赌运气的，就像装空调打到了钢筋，能钻这么深已经算运气不错了，再继续冒险钻，可能导致整个作业报废，两相权衡宁愿见好就收，现有的钻探成果已经够我国科研界吃很久了，搞回来的年轮足够研究到下下下次钻探都研究不完。
有一寸赚一寸，那就见好就收呗。
阿波罗任务不一样，那是人肉优选目标的，甚至最后他们还专门上去一个正经地质学家选石头，专挑最有价值的捡，施密特描述说，那里是几亿年没有被惊扰过的原始地貌，看似荒凉，简直就是地质学家心中的天堂。
但再天堂也白搭啊，你就只给我一克，每个原子都拿来分析一轮也就只有那么点信息量啊！
自家土芯采回来，搭眼一看就出成果，热火朝天的“糖霜”话题，其实嫦5论文里正经描述是“月壤成分垂直分布的不同”，意思是深浅差一点，成分就大不同，当然论文里也说得很明白，月壤含水不是游离水，是化合水，以“羟基”形式存在的。
别水啊水的，你渴了不能喝石膏，那也含水，化合态的，不煅烧冒不出来。
论文也说了，“水平分布不同”，成分也不同，翻译一下就是地方不同泥巴不同，到处都相同我就犯不着专门去月背满足好奇心了。
题外话，鉴别不同地方采集的岩土样本，是市县一级公安局的基本功，看上去一样的泥巴，送实验室几个钟头，他们就能认定这泥巴究竟来自哪里。
犯罪分子觉得泥巴就是泥巴，往往在这上头要疏忽，殊不知在专家眼里，一小块泥痕里就蕴藏着一硬盘的信息，生死攸关，要信专家。
别以为泥巴那么简单。

先不说苏联无人采样加起来也就几百克的事儿，就说说火箭吧。
火箭规模放大的同时往往会导致干质比的增加，这种情况非常常见:
以同样是煤油+氢氧组合的土星五号和宇宙神V为例:
土星五号的一级总重接近2300吨，干质比接近17，同样是煤油级，但是总重只有300吨出头的宇宙神V一级干质比只有14出头的干质比；土星五号接近500吨级氢氧二级干质比有12.5，二十多吨的半人马上面级干质比连11都没有。
以同样是偏二甲肼+四氧化二氮的长征二号F和长征四号C为例:
长征二号F的90吨级二级干质比超过17，16吨重的长征四号C三级即便用了共底设计也只有9出头的干质比。
如果要拿同一枚火箭上的来对比也有很多例子:
还是土星五号，二级干质比12.5，到了百吨级的三级，干质比立刻掉到和用非共底设计的长征五号芯级一个水平。
还是长征四号C，190多吨的一级干质比超过19，到了三级干质比直接把十位数去了。
欧空的阿里安5，180多吨的氢氧芯级靠共底直接把干质比莽到了12+，听说早期甚至有14+干质比的版本，然后到了二级立刻拉胯到5开头。
问题里谈到的长征五号，180多吨的芯级没用共底设计，算上级间段后干质比有8.6，接近120吨级的土星五号三级，40吨不到的二级干质比只有5.2（遥三数据，听说没加注满）。
而且土星五号运载比高的另一个原因就是它分了三级，长征五号只有两级半。
影响火箭运载比的因素有很多，个人不建议载荷总重除法一做或者看见一两个要素就原地高潮。

中国月壤可以赠送给俄罗斯和法国，为何不能赠送给美国，关键他们不敢要。奇了怪了，美国作为航天大国曾几次宇登月，带回来好几百斤月壤，为何非要缠着我们要一点月壤？难道他们是摄影棚登月的吗！据悉今年法国总统马克龙访华时，中方赠送给了法国一份珍贵礼物1.5克月壤，此前俄罗斯也获赠了1.5克月壤，这些月壤都是2020年嫦娥五号返回舱从月球带回来的。

我们从月球带回月壤后，美国方面一直嚷嚷着要中国送给美国点，为此美国航天局局长比尔·纳尔逊还多次在公开场合抱怨中国“不懂得分享”。那么我国月壤可以送给法国和俄罗斯，为何不能送给美国呢？中国航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华曾公开做出了答复，吴艳华表示：首先，根据《外空条约》，外空资源是人类的共同财富，中国政府会按照《外空条约》来执行。第二，中国政府愿意与各国志同道合的机构和科学家共享月球样品，包括有关探测数据，来进行科学分析。尤其是“志同道合”这里面就有很大的玄机了。

中美之间的航天合作彻底终止不得不说美国为限制我们的航天发展，2011年出台的《沃尔夫条款》，它直接以法律形式限制了中国与美国的合作。所以当我国嫦娥五号发射成功之后，由探测器从月球带回来1731g土壤成分。我国分享了17.4754g样品给13家科研机构，不过就是没有分享给美国。

至于美国为什么非要厚着脸皮给我们要月壤，原来是因为我国和美国的月壤两者成分截然不同，美国取样点位于富海和静海处，我国取样点位于吕姆克山脉，两者的距离很远。美国公开的月壤成分其中含二氧化硅、氧化亚铁、氧化镁/钙/钠/钾等多种物质，整体呈现灰白色。中国带会的月壤成分仅仅是二氧化硅就占据了75%，还发现了铁橄榄石、辉石、镁橄榄石等成分，从颜色上看更深。可是我们为了美国科学家不犯法想想算了，还是不要这么乐善好施了。

因为中国需要实实在在登上去采集，再发射回来，不用像美国一样搭个摄影棚，用铁锹铲个几百公斤，推着个小车出来就行

自阿波罗11号成功登月后，苏共中央就认为再继续实施载人登月项目已无任何现实意义可言，为在将来的太空竞赛中扳回一局，须将工作重心转向新开发的太空站项目上。
这个新项目的难度即便无法超过登月的难度，也要看起来和它不相上下。可是此时的ОКБ-1设计局手头上仍有剩余的“探月组”项目有待完成。在最开始的设想里，“探月组”的工作实质上是为未来的登月项目做准备，但是美国人的捷足先登一下子让这件事失去了意义。

载人登月的计划的破产不意味着探月计划的破产，计划局此刻的思路是将登月组”的科研力量全部投入到“探月组”里，集中力量发展无人采样器和无人月球车等项目。这次苏联总算挽回了一点颜面：
月球16号（俄语：Луна-16）于1970年9月12日（UTC时间13:25:53）发射。它是人类历史上第一个实现在月球上自动取样并送回地球的探测器。
在1970年到1976年的六年时间里，苏联总共实施了3次成功的无人采样返回，以钻取的方式采回月球土壤样品300多克。

而美国通过6次成功的阿波罗载人飞行，让宇航员带回来300多公斤月球样品

发现有什么区别了吗？这两个国家一个是无人一个是载人。而我国的嫦娥五号也是无人，那为什么要和有人的比呢？
以嫦娥五号探测器推进系统的实际能力来说，能带回的月球土壤数量是绝对不止2公斤的，甚至10公斤也是有可能的，之所以只采2公斤是因为无人自动采样的复杂性和采样时间的强约束。
进行有人采样的时候，航天员可以依靠直觉和在陆地所接受的培训，知识迅速决定采样样本，然后完成采样工作，可是进行无人采样的时候，这些操作都需要地面人员的参与，需要“天地”的共同配合，过程相当复杂，可以说是天时地利人和，缺一不可。

下面来讲讲到底过程复杂在哪。
首先，月球探测器需要完成采样区的重构，并且把图像下传到地面任务中心。地面上的相关科技人员要通过探测器传过来的图像对采样区进行详细分析，仔细考虑采样点的科学价值，采样的机器手臂能不能达到等等一系列因素，来确定采样点。

收藏在北京天文馆的0.5g月球岩石样本。美国政府在1978年赠送给中国1g月岩样本
接着，地面通过发送一系列指令来完成对机械手臂开展遥控操作，完成第一次月壤采样，别以为到这就结束了，还需要精准的控制来将月壤倒入采样罐子中。
上面说的所有操作都很精细，出现一点点差错就会前功尽弃。考虑到嫦娥五号是我国第一次地外天体采样返回任务，为了确保成功，采样封装的过程绝对可靠，每一次的采样环节都预留非常充足的时间。结果大家也都看见了，采样很成功。

嫦娥五号探测器的月面工作时间仅有48小时，除了采样还有月面初始化设置、采样封装、有效载荷（全景相机、月壤结构探测仪、月球矿物光谱仪等）工作、起飞准备等多个任务阶段，真正用于采样的时间其实并不充裕，能采得两千克的月壤已经相当不易了。
在我们之前，历史上无人取壤最多一次才取了170克，而我们可是将这个数字翻了10倍还多！
这个两公斤的重量也是经过仔细商讨的，在我国探月第三期技术方案论证过程中，我们的专家认为苏联的方案存在明显局限性，单一钻取能取得的土壤数量太有限，遇到石头就没有办法再挖，而且，返回器非常小，能够装回去的月壤也不会太多。

当时论证组提出了一个小目标：一次超过苏联的采样量总和。于是有人提出五公斤，有人提出一公斤，最后反复论证，敲定了两公斤这个数。
同时为了保证月壤层理不被破坏，他们提出了一个既不同于苏联也不同于美国的方案：采用钻取和铲取相结合的采样方式，确保样品采集量达到2公斤。
当然了，肯定会有人提到这个问题：人家都是50年前的技术，我们现在才能做到之类的
但却很少有人说当时的技术是完全靠美苏冷战这个特殊的历史背景下，违背科学发展规律用巨额的资金强行催化出来的产物。
也正因如此，在之后的50年时间里，美，俄都在也没有过如此大的手笔。还有关于我们的航天技术究竟怎么样了，其实这也没什么不好意思承认的，不说和美国接近，哪怕和几十年前的美国相比也依旧有差距。
虽然，50年前的那场太空盛宴我们没能赶上，但是我们在后来的五十年从未停止脚步，按部就班，稳扎稳打的完成了每一项计划，从第一颗人造卫星到第一次载人航天，从第一次太空行走到现在的天宫，嫦娥，我们按照自己的节奏一步一个脚印走到了今天，也会一直像未来走去。

不要妄自菲薄，本次任务我觉得难度极大。我觉得主要几个，一个是服务舱与登月仓分离，登月仓实现软着落，然后是自动化的样品采集和密封保存，然后把容器保存在上升段，上升段与登陆舱分离，在月球轨道上与服务舱汇合，然后把容器转移到返回舱后分离，之后服务舱带着返回舱返回地球。第二个是返回，返回舱要与服务器分离、减速、重返大气层，着陆。这之间步骤太复杂了，一次出问题，任务就要失败。所以我觉得如果这次任务能成功，哪怕只带回1克样品，我觉得都非常了不起了。
不搞工程的不知道这个系统工程多复杂。模拟测试和真实应用之间别很大的，有时候你模拟了很多次，实际一用问题百出。

嫦娥五号尽力了，只能两公斤。
关于载荷效率。土星五号载荷45炖，效率千分之13，长征五号载荷8.2吨，效率千分之9；土星五号和嫦娥五号都是一级为煤油发动机，二级以上为氢氧发动机，不过土星五号是三级火箭，长征五号是二级半火箭，更多级火箭运载效率更高是合乎规律的。阿波罗登月舱上升级5吨左右，嫦娥五号上升器只有1吨左右，推进剂和发动机占了大部分的质量，而且嫦娥第一次取土相对要保守一点。受长征五号运载能力所限，嫦娥五号总体质量只能达到8.2吨，为了应对第二宇宙返回地球的暴烈旅程（比神舟飞船返回多了个打水漂的缓冲动作），返回舱必须足够结实。着陆器无法分配更多质量，也就无法挖土更多。

这个东西有一个纪录片详细说明了
设计指标就是2公斤
包括两部分，一部分是表层取样，一部分是钻探取样
但是在钻谈的时候碰到了地下的岩石
我记得纪录片的内容，设计师也考虑到了岩石的情况，嫦娥5号针对这种情况配备了钻头。
当时就用了钻头尝试，但是仍然钻不动。
考虑到已经取到了一部分，为了整个项目安全考虑，没有继续尝试更暴力的手段继续钻。
于是综合研判后，就终止了取样，所以最终返回的样本是1.7kg多一点。

正常的就只能带那么多.....
登月舱装3个人登月，为了维持这3个人的生存，得相应增加非常多的物资，这是有重量的。别说吃喝拉撒，呼吸都得氧。
人总不能是机器，人活着得保持个温度环境，就为了维持这个温度，登月舱就得额外多一套隔热恒温系统，系统两个字，可不是靠一两个机器配件能实现的。
机器登月可以是砸的.....人登月总不能砸上去吧，也就是得缓缓降，这需要发动机吧？需要各种喷口调整方向吧？需要燃料吧？得多重？
然后登月后，还得把人从月球上射回头，月球是有引力的，不是没有，这要克服月球引力，又得燃料吧？为了背登月后的燃料，登月前得多负担多少？
所以正常的就是论克算才对的。
不管苏联还是我们，弄点月壤都是扣扣索索，因为水平就这水平了，从月球弄回来1克东西，出发时候要放大无数倍，就为了这1克。
至于美国那是天顶星科技，动不动就挖机来挖的，人手铲都不行，一铲子就月壤的重量，月球重力地球的1/6，地球一铲子5公斤，月球这一铲子可能才1公斤都不到，人铲几百公斤那得好几百铲。
必须挖机，大美利坚没有那么落后，还人工铲子，肯定是用了美版蓝翔的。
几百公斤，你们自己大致算下为了额外背几百公斤，还有一堆人射回去，需要在出发前乘以多少倍，才能实现。
但是美国就是实现了，还是50多年前就实现了，就问你们服不服？
不服？
我看你们是接受的远程技术还不够，还要继续接受毒打才行。

1.731千克！
不是2公斤！
按计划，是2公斤，但，月壤密度是参照美国公开资料。
美国公开资料有误。
实际月壤密度比美国公开的要小。
这样，同等体积下，质量减小：2公斤→1.731公斤。
这种科学参数，决不能错！错了，任务会失败。幸好，中国人并不相信美国，设计时，就有余量。
2种可能：故意公开错误信息，误导他人。第二就是，美国真不知道是错的。
所以，美国一个劲的向中国要资料、要月壤。
中国没睬它！
我，没有资格说美国登月有假，只能存疑。
几个问题：
1，苏联也用无人登月，得到月壤，发现有水，而美国说无水。苏联不自信，只好认为自己取的月壤受到污染。而现在，中国无人登月取得月壤，证明月壤有水。
2，美国登月的铁证是安装月面激光角反射器，地球上可通过月球角反射器，测量地～月距离。但是，这个角反射器，美国用人装了2个，苏联无人登月，用自动机器装了3个，同时，苏联的角反射器也能测量地～月距离。效果一样，怎就是“铁证”。
3，中国航天副总师～张柏楠，公开说，按照美国阿波罗登月，其内部评估，可靠率不到50％。
而中国如按美国登月模式，不可能成功。
看，中国科学家说话，总是这么含蓄。
如果一项工程成功率不足50％，能成功吗？！
而，阿波罗登月是6次，成功5次。
科学，不是封建迷信，就事论事，就工程说工程，我们不带个人感情，理性评价！
4，美国登月，返回地球，没有掌握“钱学森弹道”再入大气技术，是以第二宇宙速度回地球，这会使宇航员全死光。
但，其3名宇航员没死，活着。怎么回事？？
美国现在也没掌握该技术，2022年，NASA却早早地放出了大话，声称猎户座是史上首次采用跳跃式返回方式（即“打水漂”）重返大气层的载人飞船。
这实际是“半弹道返回”，并没全掌握。可他们1969年，是怎么回地球的？！
5，中、美，无人登月、有人登月，月表图对比：

中国，月表，月壤密实，变色。
美国，月表，月壤如水泥堆，松散，不变色。（下图：美国公布的登月）

还有一张，下图：美国拍的地面模拟训练（美国公布），看看

地面模拟，宇航员身后2根钢丝牵着，而场景和他们在月球上，差不多…如果把摄影棚一去，钢丝绳模糊一下，还认为就在所谓的月球上。
……下图，中国嫦娥二号拍摄的月球表面，认为是美国阿波罗11的遗迹。但，是一团阴影，分辩率是70米，并没有证明是“有人登月”的确证，月球车？美国旗？在哪？脚印呢？无人登月，也可以扔些东西下去。这漆黑一团，看什么？？

无人登月，也可以搞出这大堆什么也看不清的遗迹。
2002年的美国电视节目中，质疑登月的主持人斯伯里坚持要让宇航员奥尔德林手按《圣经》对着镜头发誓，声明自己真正在月球上留下过脚印。如果他拒绝，就证明登月是骗局，奥尔德林很长时间沉默不语。但主持人继续追问，如果不发誓“就是懦夫、说谎，就是可耻的贼”。面对这样的言语挑衅，愤怒的奥尔德林对斯伯里一拳头痛打过去，但是他最后依然拒绝发誓。
之后阿姆斯特朗等另外三名登月宇航员遇到类似情况时也拒绝发誓，就是说至今没有一位登月人敢按着圣经发誓自己登月。（有视频，可以找找看下）
按照美国法律，手按《宪法》、手按《圣经》，发誓，实质是做证，有法律效力。
很多人不理解美国法律，手按《圣经》发誓的行为，是可以做为法庭认可的证据，如果说谎，就是“伪证罪”；而伪证罪是六大重罪，必须判一年以上监禁，没有监外执行、庭外谅解。
所以，美国人被逼发誓或作证时，可以沉默，拒绝回答。这是自保方式，法律认可该行为。
………回复：
1，我们要用“真正科学态度”，谈论问题，而不是“因为美国很强大”，它做什么都对、都是真的。
这就不妥当了。就事论事，不带任何主观性，客观谈事；更不能以势压人，“美国伟大、你怎么敢怀疑”？！“各国科学家都不怀疑，你算什么”？“你什么文化，凭你也配怀疑阿罗波”……
这就没意思了。
2，不多谈，只谈二个：
A，美国至今没有掌握“打水漂技术”，这登月返回舱，以第二宇宙速度回地球，里面的人怎么活下来的？
第二宇宙速度进入大气层，飞船里外承受至少16G，而人体最多承受10G，超过就死亡，这些登月人怎么活的？
B，一个也罢了，所有“登月人”，没有一个手按《圣经》、发誓自己登月，为什么？
谈事情，以理服人，没必要以势压人，更没必谩骂。
不要说美国，就是上帝耶和华，也要讲理啊！
………大家对美国阿波罗登月的地面训练感兴趣，再发几张，这都是美国航天局公布的：

猜测，美国人也不知道月球真实的土地是怎么样的，靠推理，模拟了月面，认为是类似水泥堆。
而中国无人登月，发现月面实则类似戈壁滩。
下图是美国第一次登月人，他们坚决不按《圣经》发誓自己登过月，要么咒骂，要么不理睬，要么沉默。
登月共12人，没有一个人发过誓！

我们中国人，天生的世俗社会，对宗教敬而远之，或无所谓的。但西方社会不同，那怕经过宗教改革，美国大多是新教，他们对宗教仍有很强的敬畏。
手按《圣经》发誓，对他们是天大的事。
这不发誓，实际已经说明了很多…
……最后一次补丁：
最新看到一个视频，奥尔德林与一个小女孩对话。他大概活不长了，管不了，说了真话。
2018年7月，一个8岁的小女孩问奥尔德林：“为什么这么长时间没有人去月球？“
奥尔德林不小心说了这样一句话：我也不知道，我们也没去过月球！

这个视频，可找到，看一下。

我国嫦娥五号已经于2020年11和12月份完成了月球取样任务，并且取回了1731克月壤。不过按原计划，它要取回的月壤质量是2000克左右，按实际取回与计划取回的质量差了269克，占计划取回质量的13%点多，为什么差了这么多呢？我国探月工程三期的总设计师胡浩近日给出了答案。

4月23~26日，中国航天大会在南京召开，24日这天，探月工程三期总设计师，刚受聘为中国航天公益形象大使的胡浩回答了这个问题，当天胡浩参加了中国航天公益形象大使走进小学生的活动，有人在现场询问道：我国嫦娥五号月球探测器的设计采样2千克，实际采样只有1731克，怎么差这么多？那二百多克哪儿去了？

胡浩听后这样讲解道：原计划确实是采样2000克，这个2000克是依靠两种取样方式完成的，一个是表面挖土取样，取样的质量为1500克左右，一个是用钻具钻入月球表面之下两米深度取样，取样质量在500克左右。而在月球上实际采样时，表面取样的目标可以说是顺利实现，取得的月壤质量基本在1500克左右，但钻具钻入月表之下取样的时，钻具下钻时碰到了障碍物，而且无法将其突破，结果钻取2米深度只好作罢，钻具只钻到1米左右深度，但也取得了月壤和月岩样本200多克。表面取样和砖炭取样的两种样本加起来，总重量就是1731克了。

这个解释推翻了之前一些人的猜测以及一些专家的解释，比如有专家认为是月球上的月壤和月岩密度低，所以重量轻，把容器装满了也和地球上的质量不一样，同体积的月壤重量要比地球上低一些，所以即便认为装了2000克，但回到地球上一称，也是没到2000克，殊不知这方面早被探月的科学家们考虑到了，月壤和月岩的密度虽然要比地球上的岩石土壤略低，实际上差别并不是很大。

还有人说嫦娥五号探测器着陆器携带的容器顶多只能装2000克月壤样本，再多的话就超载了，有可能飞不起来无法返回，那样不就前功尽弃了吗？实际上嫦娥五号的容器可以装2~4公斤，而且着陆器、上升器和返回器的飞行能力肯定不会增加重量超过2公斤就飞不回来，设计中起飞重量的范围肯定有较大的余地的。

实际上取回1731克的月壤已经是相当成功了，这个重量已经超过了苏联-俄罗斯多次探月活动中取回的月亮样本总量，虽然距美国多次取回的月壤样本总量（约383公斤）相距甚远，但嫦娥五号成功完成月壤取样任务，我国就已经成为世界上第三个取回月壤样本的国家了。

而且取回的1731克月壤，比计划取回的2千克样本也不差多少，足够科学家们分析研究了。

我国下一步的探月计划是发射嫦娥六号，有消息称它将探测月球南极地区，期待它带给我们新的惊喜吧。
参考资料：
《中国日报》4月25日文章《探月工程三期总设计师带领小学生开启“月球之旅”》

因为并不是带回来的越多越好，系统工程需要在成本，研发周期以及安全性上做平衡。事实上可以利用风险更高的技术或者更多的研发资金来大幅提高带回来的载荷，但是对于完成计划2千克的月壤已经足够（实现技术验证以及取样科研，附带提升国际声望）。或者说带来三千克的月壤并不能显著的提升这次发射的收获。
不要总把问题想的那么简单和绝对。这不只是技术强与弱的问题。

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