嫦娥五号将带回2公斤“月球宝贝”，按地球还是月球重量计算？

嫦娥五号探测器已经到达月球，正在采样过程，其一举一动都牵动着国人和世界很多人的心。大家都知道，嫦娥五号的主要任务是采集带回月壤和月岩2公斤，那么这2公斤是地球重量还是月球重量呢？不少人有这种疑惑。

因为地球上2公斤的重量，在月球上只有0.33公斤。这是怎么回事呢？这是因为地球重力与月球重力不一样，地球重力是月球重力6倍的缘故。重力是引力的一个分力，与天体质量密切相关，质量越大的天体，引力越大，由此得到的重力就越大。

地球的质量为5.965*10^24kg，月球的质量为7.349*10^22，地球质量是月球的81倍多。根据万有引力定律F=GMm/r^2，可以得到重力公式为：g=MG/r^2。这里g为重力，M为天体质量，G为引力常量，r为天体半径。

地球半径约6371km，月球半径约1738km，根据重力公式，我们可以计算出地球重力约为g=9.8N；月球重力加速度约1.62N。因此地球重力是月球重力的约6倍。

物体重量与质量是两个不同的度量值。

重量是物体受重力大小的度量，而物体质量是物体原子量的量度，这两个概念有本质的区别。也就是说，物质重量是随着天体重力大小不一样而改变的，而质量不管在任何重量条件下都是一样的。这样我们就可以得出，在地球上重量6千克的物体，到了月球上只有1千克，因为地球1千克物体受到9.8N的重力，在月球上只有1.62N的重力；而地球上1kg的质量，在月球上还是1kg。

为什么地球上1kg质量的物体，在月球上还会是1kg呢？这是因为称重和质量测量采取的是两种方法。称重可以用弹簧秤或者手秤，反映的都是地心引力对物体的拉拽力，所以在地球和月球的引力不一样，物体重量就会有区别；

而测量质量是采取天平的方法，将1kg的砝码放在一边，另一边放上1kg的物质，天平保持了平衡，就说明是该物质具有1kg质量。因此1kg质量的任何物体，在地球、月球，或在任何不同重力星球都一样。

因为质量度量单位是人类基于地球重力情况下确定的，为了便于地球物质的度量，在地球上就采取了质量和重量相似的做法，也就是在地球上衡量物体质量1kg就相当重量1千克。

当然严格意义上来说，由于地球在自转，重力并不完全等于引力，而是引力的一个分力，这样在地球不同纬度重力是有微小差别的。比如在赤道重力为9.78N，而在两极重力为9.832N，一般取值为9.8N，也就是1千克物体受到的重力为9.8牛顿。

嫦娥五号月球采样2公斤，应该是以质量或地球重量计算。

现在我们知道了重量与质量的区别，就应该知道嫦娥五号在月球取样不会是按照月球的重量来计算吧，我想应该是取2kg质量的月样，或者说近似地球2千克的重量。美国阿波罗任务成功载人登月6次，取回月岩月壤382千克，前苏联无人探测器采集月样170克，应该都是按质量或地球重量计算。

国家航天局探月与航天工程中心副主任、探月工程三期副总设计师裴照宇曾表示：我们的目标是采样返回，2公斤是一个设计值，主要目的是采到样品返回地球，并不把这2公斤或多或少作为评判任务成功的一个硬指标。

也就是说，这次月球采样只要将月球样品带回地球就是成功的，多点少点没有严格规定。但我想，2公斤虽然不是硬指标，只是一个参考指标，但取回的月样只会在这个参数上下不远。因为从设计的钻取、表取设备和封装设备，以及返回器升空质量都是以这个参数为依据的，多了会导致起飞返回困难，少了则浪费资源。

现在嫦娥五号月球登陆器即将完成采样。

北京时间12月1日23点11分，嫦娥五号探测器释放的登月器在月球正面西经51.8°、北纬43.1°预选区域成功着陆，现在采样工作还在进行中。这是中国航天器首次在月球采样并且要送返地球，是世界上第三个从月球拿回点东西的国家。从嫦娥五号着陆器顺利降落月球预定地点，以后的每一步都是中国航天崭新的起点，是没有经验的首次运作。

如采样采取的钻取和表取两种办法，一种是用钻机钻到月表以下2米左右采取样品，一种是用机械臂上带着的铲子和挖勺铲挖表面月壤，并将得到的月样放入上升器的罐体中封装。整个过程设计精巧严密，整个系统充满了高科技。

如上升器里面有高温高真空环境下工作的空调系统，封装罐体有三层密封，中心放置铲挖得到的月壤密封罐，围绕着中心的密封罐，环绕放置钻取得到的月样密封罐，外围是严密的罐体外壳，整个钻铲挖和封装过程全自动。

装有月样的罐体和封闭必须十分严密，因为月球属于高度真空，封在里面的月样处于高度真空状态，回到地球后，地球空气中就有杂尘，如有一丝一毫的气体吸入，样品将受到污染，功亏一篑。

嫦娥五号任务未来每一步都还步步惊心。

嫦娥五号探测器采样在明天凌晨就要完成了，但任务还只能算完成一半。随后上升器与登陆器脱离升空，到环月轨道与轨道器对接，将封装好的样品转移到返回器，然后提速脱离环月轨道进入月地转移高速通道，到达地球后刹车“下高速”进入地球环绕轨道，最后返回器与轨道器脱离返回地球。

这期间，每一个步骤稍有失误，整个嫦娥五号任务就会前功尽弃，因此步步惊心。中国航天人还要再接再厉睁大眼睛精准操控每一步，一直到那2公斤“月球宝贝”送入特别准备的空间启封，才算任务圆满完成。

随着长征五号遥五火箭搭载嫦娥五号升空后，每一步都是一个减负过程。长征五号遥五火箭发射重量达到870吨，最后返回地球的只有那个返回器，大概几百公斤，而返回器最终保护的就是那2公斤月球宝贝，这点东西是许多科研院校和科学家、航天人们多少年的心血。

因此那2公斤“月球宝贝”，说有多珍贵，就有多珍贵。我们期待着嫦娥五号任务最终圆满成功，把“月球宝贝”带回来。

谢谢阅读，欢迎讨论。

时空通讯原创版权，侵权抄袭是不道德的行为，敬请理解合作。