“胖五”送“嫦五”奔月！去月球上抓把土有多难？

　　11月24日4时30分，我国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，火箭飞行约2200秒后，顺利将探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。

　　长征五号遥五运载火箭发射升空后，先后实施了助推器分离、整流罩分离、一二级分离以及器箭分离等四次分离。

　　嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器四部分组成，在经历地月转移、近月制动、环月飞行后，着陆器和上升器组合体将与轨道器和返回器组合体分离，轨道器携带返回器留轨运行，着陆器承载上升器择机实施月球正面预选区域软着陆，按计划开展月面自动采样等后续工作。

　　嫦娥五号任务是我国探月工程“绕”“落”“回”三步走的收官之战。嫦娥五号将执行月球采样返回任务，完成最后一步——“回”。此次任务因此备受瞩目。

　　我国首次地外天体采样返回之旅

　　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、嫦娥五号任务新闻发言人裴照宇告诉记者，嫦娥五号任务计划实现三大工程目标——

　　一是突破窄窗口多轨道装订发射、月面自动采样与封装、月面起飞、月球轨道交会对接、月球样品储存等关键技术，提升我国航天技术水平；

　　二是实现我国首次地外天体自动采样返回，推动我国科学技术重大进步；

　　三是完善探月工程体系，为我国未来开展载人登月与深空探测积累重要的人才、技术和物质基础。

　　中国航天史上五个“首次”

　　嫦娥五号探测器是中国首个实施无人月面采样返回的航天器，有望实现中国航天史上的五个“首次”。

　　——首次月面自动采样。作为此次任务的核心关键之一，月球表面自动采样封装是嫦娥五号任务中最引人注目的一个环节。为此，中国航天科技集团所属中国空间技术研究院的设计师们采用表钻结合、多点采样的方式，精心设计了两种“挖土”模式：钻取和表取。当着陆上升组合体顺利软着陆在月球表面，嫦娥五号将开展为期约2天的月面工作，采集约2千克月壤并进行密封封装，经月面起飞、月球轨道交会对接、月地转移和再入回收等过程将月球样品安全送至地球家园。

　　——首次月面起飞上升。当嫦娥五号完成月面工作后，它就要踏上“回娘家”的旅程，这就是涉及到突破中国航天史上另一个首次——月面起飞上升。顺利完成月壤采样封装后，上升器就要准备月面点火起飞，这是一个高难度科目。月球表面环境复杂，着陆器不一定是四平八稳的状态，很有可能落在斜坡上或者凸起、下凹等不同地形。这给起飞带来很大难度。此外，探测器还要克服地月环境差异、发动机羽流导流空间受限等难题。月面起飞时必须依靠航天器“自力更生”，实现起飞时自主定位、定姿。

　　——首次月球轨道交会对接。当着陆器托举上升器实现月面起飞上升后，嫦娥五号一路飞奔而去。但是仅仅依靠上升器是不能返回地球的，它需要飞到月球轨道上，在这里与轨返组合体交会对接，把采集到的月壤转移到返回器。经过多年的实践探索，中国在载人航天领域已经熟练掌握了近地轨道交会对接技术，但是在38万公里外的月球轨道上进行无人交会对接不仅在中国尚属首次，而且也是人类航天史上的第一次。

　　——首次带月壤高速再入返回地球。当返回器带着月壤，从38万公里远的月球风驰电掣般向地球飞来，它的飞行速度是接近每秒11公里的第二宇宙速度。一旦速度过猛，返回器将一头撞向地球，后果不堪设想，因此必须让返回器减速飞行。科研人员创新提出了半弹道跳跃式再入返回技术方案，就像在太空打水漂一样，让返回器先是高速进入大气层，再借助大气层提供的升力跃出大气层，然后以第一宇宙速度扎入大气层，返回地面。整个过程环环相扣，确保嫦娥五号能安全顺利地降落在内蒙古四子王旗着陆场。

　　——首次自取月球样品的存储、分析和研究。嫦娥五号探测器随身携带各种“神器”，采集约2千克月壤并进行密封封装并安全送回地球。科研人员将首次对中国自取月球样品进行存储、分析和研究。

　　嫦娥五号任务过程演示动画

　　2020年中国最具“分量”的航天发射

　　此次发射的嫦娥五号探测器重达8.2吨，是迄今我国发射重量最重的探测器。

　　嫦娥五号探测器需要进入近地点200公里、远地点约41万公里的地月转移轨道，对运载火箭的能力提出了很高的要求。

　　长征五号火箭第一总指挥、中国航天科技集团一院党委书记李明华说，在长征火箭家族中，只有长征五号运载火箭可以将这么重的探测器直接送入地月转移轨道，这是对运载火箭能力的集中检验，也是对中国航天能力的最佳注解。

　　细数嫦娥五号奔月11个飞行阶段

　　嫦娥五号由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分，包括15个分系统，是中国首个实施无人月面取样返回的航天器。

　　当天，长征五号遥五运载火箭发射升空后，先后实施了助推器分离、整流罩分离、一二级分离以及器箭分离等四次分离。

　　嫦娥五号将从中国文昌航天发射场出发奔向月球，经地月和环月飞行，在月面选定区域着陆，完成月球样品采集工作，经月面起飞、月球轨道交会对接、月地转移和再入回收等过程，将月球样品安全送至地球。

　　嫦娥五号飞行的11个阶段。(图片来源：国家航天局)

　　中国探月16年6次发射，成功率100%！

　　中国探月工程于2004年1月立项并正式启动。在嫦娥五号任务之前，探月工程已连续成功实施嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、再入返回飞行试验和嫦娥四号等5次任务。

　　16年探月征途，长三甲等4型中国航天科技集团一院抓总研制的长征火箭，完成了嫦娥一号到嫦娥五号等6次发射任务，成功率100%。这些执行过“嫦娥”发射任务的火箭，因此被称为探月工程“四箭客”。

　　160秒回顾嫦娥一号到四号发射全过程

　　去月球上抓把土有多难？

　　月球表面自动采样封装，是嫦娥五号任务中最引人注目的一个环节。

　　在这个阶段，嫦娥五号将在月面选定区域着陆，并“使出浑身解数”采集月壤，实现我国首次月面自动采样。

　　裴照宇表示，来自中国航天科技集团五院的设计师们采用表钻结合、多点采样的方式，设计了两种“挖土”模式：钻取和表取。

　　当着陆上升组合体软着陆在月球表面，嫦娥“五姑娘”就开始了为期2天的月面工作。

　　“五姑娘”随身携带的钻取采样装置、表取采样装置、表取初级封装装置和密封封装装置等“神器”，将采取深钻、浅钻，以及“铲土”“挖土”“夹土”等方式，采集约2公斤月壤，并进行密封封装。

　　这之后，“五姑娘”再经月面起飞、月球轨道交会对接、月地转移和再入回收等过程，将月球样品安全送至地球家园。

　　发射成功，只迈出了嫦娥五号任务的第一步。

　　裴照宇说，接下来嫦娥五号还将经过20余天的在轨飞行过程，最终才能完成“挖土”并返回地球。

　　一图了解这次“挖土”之旅

　　期待嫦娥五号后续精彩旅程，

　　期待荣耀归来的那一刻！

　　来源：央视新闻