纯技术上讨论，我国月球取样和日本小行星取样，哪一个难度更高？

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，也是航天领域先进技术的体现，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到月球取样了。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，去年印度的月船2号就失败了。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，将样品带离月球，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。而下降部分，则一直留在月球上。

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

“龙宫小行星”

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。

隼鸟二号采样

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）。

隼鸟二号

由于重力微弱，探测器如果稍微用力撞击小行星，都会将探测器弹射出去，因此传统的钻孔取样、挖掘取样都不适用，只能采取其他的方式。另外，探测器并不是直接降落到小行星上，否则很容易就被飘走，一般是飞行器飞到距离小行星非常低的高度，然后保持与小行星的相对静止，再进行取样，这对于遥远距离的飞行控制是非常大的挑战。

除了日本外，美国也发射了小行星探测取样器“OSIRIS-REX”，目前已经到达“贝努”小行星附近，正在寻找机会尝试采样。NASA之前曾经对外表示过，由于小行星表面的复杂性，取样的难度超出预期。

小行星表面

我国计划在2020年11月24日发射“嫦娥5号”月球探测器，并将采样返回地球，如果成功将成为第三个从月球取样的国家。不过月球取样的技术并不能直接搬到小行星取样上，所以需要另外的技术攻关。据消息透露，我国计划在2022年进行小行星取样，目前正在攻克相关技术。

火星着陆器过程演示

从技术上看，月球取样返回和小行星取样返回技术难度各有特点，如果纯技术的上比较个人觉得小行星取样技术难度会更高一点。当然这也不是绝对的，正如某个技术大神所说的一句话：大个头的目标返回时再发射难度大；小个头的目标附着难、取样难。