设计时的原因，这部分我不清楚，随便猜一猜，也许中也许不中
1.出于争霸炫耀，具有宣传目的
2.考虑到飞船整体几十吨重，登月船十几吨重，火箭几千吨重，90公斤完全在承载范围以内
3.第一次外星开采，对于多少量采购研究没有参考值
以上不是本帖考虑的，那么现在90公斤已经纳入到整体的登月工程之中了，为什么必须带90公斤，不能多也不能少，原因在于：初始条件可控，轨道的设计可以复现，最大程度减少系统误差，比如：
1.现实中不可能像坎巴拉太空计划里面一样实时看到自己精确的轨道，那个年代更不可能，但是这条轨道可以在发射之前就计算好，上去之后的就是要减少误差，尽可能贴合这条轨道，飞船上面有计时器，发动机的推力输出基本恒定，那么按照手册，多少秒登月船对准什么方向，多少秒引擎关机，这样做可以在合理的误差范围以内完成。登月船分级不仅仅是为了节约燃料，而且是起飞时的初始重量可控，如果不是90公斤样本，它就会因为冲量过大或者过小偏离轨道，多了不行，少了也不行。（PS.看了星舰4的发射，入轨之后第二级也在疯狂排出剩余的燃料，只保留返回用的另外一个燃料箱是满的，看来现在计算科学比那时候更发达了，还是要这么做）
2.减少霍曼转移时的误差：多体引力系统的发散效应应当非常明确了。如果离开月球的时候速度偏差每秒零点几米，到了近地点的轨道高度就会偏差几十公里，然而返回舱进入大气层只能锁定那几公里的高度，太高会飘出去，太低会烧毁，虽然飞船可以在路上修正几次误差，但是我们依然希望它一开始就越准确越好
3.再入时的弹道：返回舱只有几吨重，样本超过重量的百分之一，考虑到气动比真空轨道运动要复杂许多，我认为这一步应当是影响最大的，以至于13号因为没有带回样本，就必须从登月船里面搬东西增加返回舱的重量。当然这对于嫦娥也一样，如果样本重量出现的偏差较大，落点也不会像现在这么准确。