在月球上挖土有多難？

　　本月的某，我們就将收到嫦娥五号從月球帶回來的“快遞”。

　　據央視新聞報道，北京時間12月3日23時10分，嫦娥五号上升器3000N發動機工作約6分鐘，成功将攜帶樣品的上升器送入到預定環月軌道。這是我國實現地外天體起飛。

　　同時，它還完成了一項壯舉：點火起飛前，着上組合體實現月面國旗展開以及上升器、着陸器的解鎖分離——這是我國在月球表面實現國旗的“獨立展示”。

　　“這是自1976年冷戰月球競賽結束以來，有航天器從月球表面發射，也是中國航天器從太陽系的另一個世界起飛。”這一壯舉吸引了外媒的關注，《紐約時報》認為，嫦娥五号帶回的月球樣本“将對行星科學家用來确定整個太陽系内行星、衛星和其他天體表面年齡的方法進行校準”。

　　而就在12月3日下午4時許，也即嫦娥五号在月球上點火起飛前7個小時左右，在騰訊北京總部舉辦的2020騰訊ConTech大會上，李本琪當時透露：“嫦娥五号挖土已經完成了。”

　　李本琪是嫦娥一号任務01指揮員，他全程參與了我國全部探月發射任務。

　　他這話是在一場關于“飛向月球，躍向火星，人類何時自由遨遊太空”的讨論中說的。該圓桌彙聚了李本琪、中科院自動化所複雜系統管理與控制國家重點實驗室主任王飛躍、清華大學教授、天文系主任毛淑德和北鬥地面試驗驗證系統副總設計師盧鋆四位科學家和學者。

　　毫無疑問，嫦娥五号成為了這場讨論的焦點。那麼，這次嫦娥五号探測器成功實施月面取土采樣的意義是什麼?

　　李本琪說：“我覺得取土的意義包括兩方面，首先是大家關注的取回來多少土，這些土本身的科學含義;第二個重要的是，我們人類能到38萬公裡的月球上取土的能力，這也是很關鍵的。 ”

　　李本琪被稱為“北鬥福星”。2007年4月北鬥發射任務，射前4分鐘，火箭供氣連接器未按規定正常脫落，如果不在射前3分鐘脫落，火箭、衛星乃至整個發射場都可能不保，在千鈞一發之際，李本琪一分鐘之内連下7道指令，最終确保了發射成功。

　　他倒是很謙虛：“也沒有媒體說的那麼懸乎，說下了好多口令。應該說我們指揮員也好，操作手也好，前期的預案做的比較充分，也加上大家比較熟練，處理地比較快，沒有大家說的那麼吓人。”

　　對我們普通人來說，是發射過程中最引人注目、扣人心弦的時刻之一。但李本琪表示，是發射環節最不重要的一個環節：“真正我們的開始數數的時候，誰去數都一樣，也就是真到數數的時候，一切已經就緒了，就等點火。

　　其實所有的工夫都是在前面，一個指揮員在任務過程中，關鍵是要把各個系統協同地組織到一個時間軸上，在每一步都把他們拉到齊步走的節奏上來，确保大家按時、按節點地把自己的重要的工作做完，參數都正常。”

　　在這次探測器的自動采樣過程中，人工智能對探測器的着陸控制相當出色。這正是王飛躍的專長，他解釋道，我們所說的挖土的“土”，有一個專業術語叫月壤。

　　他表示，在月球上“挖土”、打孔取樣的困難程度跟地球上完全不是同一個量級，我們在地球上可以有很大的裝備，像現在的自動挖礦都沒問題，但是一到天上去，首先不可能有那麼大的裝置來打孔，再者月球和地球上重力的差别，這就幾何級的增加了挖土的難度系數。

　　“這裡有很多的不可測的情況，所以它增加了對控制的要求，這也是我看團隊、就是做探測器的團隊——文昌發射之前我也去了一下——少則幹了五六年，有的幹了十年，最長的從規劃幹了十五年。”王飛躍說，“對我們來說，也随便說一下，但對他們來說，十五年的心血在這裡面，他們是蠻緊張的。”

　　這次的取土包括鑽取和表取兩部分，那在月球上挖孔取土難在哪兒呢?王飛躍說，鑽取有很多不确定的因素，你不知道會發生什麼事情。

　　“取樣，其他的西方國家也做了，從行星上拿回了，但是他們隻是發射了一個探測器上去，它到表面上就接觸一下，采樣的是微量元素。我們這次取樣是要在小行星上(這裡指月球)扒在上面，要刮幾層，鑽洞就更厲害了，你别一鑽(碎石)出了軌道撞到地球了，撞向誰了，你都不知道。”他說。

　　王飛躍表示，這裡最重要的是把所有因素變成确定因素，這麼多航天人的任務就是把不确定性變成确定性，但鑽孔有相當的不确定性，所以又增加了整個控制系統的複雜性。虎嗅曾在2018年采訪過一次王飛躍，他的言辭之幽默讓人印象深刻，這次他童言童語般的風趣和幽默同樣讓現場200餘位觀衆忍不住幾次捧腹。

　　李本琪将衛星發射形象地比作快遞小哥，本月晚些時候，我們就可以拆開從月球寄回來的“快遞”了。

　　這次嫦娥五号探月的意義毫無疑問是舉世矚目的，人類已經40多年沒有染指過月球了，自從1976年蘇聯的月球24号飛船成功登陸月球以來，還沒有其他國家成功登陸過月球。NASA打算在這個十年的晚些時候讓宇航員重返月球。

　　一場載人登月賽跑已經開始。

　　那麼深空探測對我們人類理解未知的世界有哪些意義?

　　毛淑德表示，第一個意義是，地球是人類的搖籃，但是人類不能永遠待在搖籃裡面，所以我們要進行深空探測，“理解人類在宇宙裡面還有在太陽系裡面的位置”，這也是“人類好奇心的表現，是我們人類探索自己無知邊界的方法”;更重要的意義則是，深空探測對于煥發年輕一代對科學的興趣也很重要，對中國深空探測而言，還可以激發民族的自豪感。

　　王飛躍說，從1988年開始，他從大學學的就是月球采礦、火星采礦，當時最主要的目的是經濟價值，是希望探月能發現新的材料，還有新的動力。“我們做了很長時間就是利用月球表土加上化學反應，那個材料叫‘表土經過化學反應變成氫氣’，把月球表土分解成氫氣，用氫氣作為燃料。”

　　他認為，接下來太空旅遊可能會得到大力發展，幾百萬一張票，或者當地球發生災難的時候移民到月球上。真天馬行空的一老爺子。

　　那麼，我們什麼時候能夠去月球旅行或者移民到别的星球呢?

　　李本琪比較實在，他說短時間内非常困難，因為我們的星球并不在一個安全的環境裡面，我們要進入宇宙空間，首先要解決“速度”的問題，當前火箭推進的速度不到光速的萬分之一，這樣的話，去外太空就要以多少萬年來計劃。

　　“所以人去外太空，短時間内時間上不太可能。”李本琪此時展現了其幽默的一面，“先不說時間，就說一路上有多少危險。比如說一不小心掉到一個引力很大的星球附近，被星球捕獲了，你也不知道捕獲上去是什麼結果，也許忽然一下撞上了。還有一種可能，走在半路上趕上星球爆炸了，城門失火，殃及池魚。剛才還提到我們去外太空取回來的樣本可能存在搞不清楚的病毒。還不見得是病毒，比如說是一種放射性的材料，接觸這種放射性材料人就受不了。”

　　他的觀點是：宇宙太危險，短時間内輕易不要琢磨這事兒。

　　王飛躍：“我非常贊成，别沒事找事。但是我覺得外空旅遊可以趕快發展，然後咱們老說在地球上建設智慧城市，我覺得還不如在太空上建設智慧空間，就是組裝的那種。以後咱們把太空智慧城市的标準公布一下，你隻要造一個模塊發上去，弄到一起旅遊收費之類的，多好的一件事情。”

　　王老師腦洞太大，咱們還是先腳踏實地等待2020年趕緊結束吧。