毛主席曾說“可上九天攬月”，我們實現(xiàn)了

嫦娥五號從月球上帶回的樣本將會分為兩份保存：一份保存在北京;另一份保存在湖南。“毛主席曾說過‘可上九天攬月，現(xiàn)在我們實現(xiàn)了‘九天攬月，所以把月壤放到湖南也是對毛主席的一種告慰。”

11月24日4時30分，我國在文昌航天發(fā)射場用長征五號遙五運載火箭（俗稱“胖五”）成功發(fā)射探月工程嫦娥五號探測器。

據(jù)了解，嫦娥五號探月任務(wù)是中國探月工程“繞、落、回”三步走的最后一步。本次任務(wù)難度非常高，可謂“步步驚心”，同時看點也是層出不窮。

為何凌晨“奔月”

嫦娥五號探月任務(wù)可用“2+2+2+1”概括。即兩次發(fā)射：地面發(fā)射與月面發(fā)射;兩次著陸：月面著陸與地球著陸;兩次封裝：月面封裝與月軌封裝;一次交會對接：月軌對接。

為何選在凌晨“奔月”？中國航天科技集團五院嫦娥五號探測器總體副主任設(shè)計師李青表示，最佳發(fā)射時間取決于任務(wù)設(shè)計。嫦娥五號探測器最主要的任務(wù)是完成月面采樣。要保證采樣過程中具有最佳測控狀態(tài)，我們希望在地球的深夜、月球的白晝?nèi)ネ瓿桑@個時候也相當于我們所說的滿月狀態(tài)。此時對月球具有最佳的觀測條件，也具有最佳的測控條件，受到這些條件約束，我們經(jīng)過軌道計算得出最佳發(fā)射時間是在凌晨4時30分左右。

為何選在文昌發(fā)射場發(fā)射

嫦娥五號探測器重8.2噸，由軌道器、返回器、著陸器、上升器4個部分組成。它不僅是目前我國航天探測器中最重的一個，也是系統(tǒng)最復雜的一個。

在長征火箭家族中，只有長征五號火箭可以將這么重的探測器直接送入地月轉(zhuǎn)移軌道。這是對運載火箭能力的集中檢驗，也是對中國航天能力的最佳注解。

文昌航天發(fā)射場與“胖五”實乃天造地設(shè)的一對，其最大的優(yōu)勢之一就是所處緯度低。“胖五”選擇在文昌航天發(fā)射場發(fā)射，可以更充分地利用地球自轉(zhuǎn)的離心力，在使用更少推進劑的同時，搭載更多的有效載荷。

此外，文昌航天發(fā)射場靠近海邊，安全性更高。火箭發(fā)射后殘骸落區(qū)均在海上，最大限度降低了火箭航區(qū)和殘骸落區(qū)的安全隱患。

為何最復雜、最有難度

嫦娥五號任務(wù)有望創(chuàng)造五個“中國首次”：一是地外天體的采樣與封裝;二是地外天體的起飛;三是月球軌道交會對接;四是攜帶樣品高速再入返回地球;五是樣品的存儲、分析和研究。因此，這次嫦娥五號奔月之旅是中國航天領(lǐng)域迄今為止最復雜、難度最大的任務(wù)之一。《科學》雜志對此評論稱，要成功從月球取回樣本，嫦娥五號要跳一場復雜的“深空芭蕾舞”。

12月1日23時，嫦娥五號探測器的著陸器、上升器組合體成功實現(xiàn)在月面預定區(qū)域軟著陸。這一落看似輕盈，卻并非易事。

落月的過程是邊飛行邊找尋落點。在制導導航與控制系統(tǒng)的指揮下，著陸器和上升器組合體先大推力反向制動快速減速，然后快速調(diào)整姿態(tài)并對預定落區(qū)地形進行拍照識別，避開大障礙，實現(xiàn)“粗避障”。

之后，組合體在飛到距離月面100米時懸停，并再次對選定區(qū)域精確拍照，實現(xiàn)“精避障”，再斜向下飄向選定的著陸點，在移動到著陸點正上方后開始豎直下降，最后利用著陸腿的緩沖實現(xiàn)軟著陸。

嫦娥五號設(shè)計了鉆具鉆取和機械臂表取兩種“挖土”模式，來采集不同類型的月壤。

“挖土”之后的“打包”也是一大挑戰(zhàn)，中國探月工程首任總指揮欒恩杰的比喻是“裝香腸”：“把鉆取的巖芯部分裝到一個長形包裹里，像一根香腸一樣，把它緊密地封裝好，來保護月壤樣品不受再入時惡劣環(huán)境的影響。”

12月2日22時，經(jīng)過約19個小時的月面工作，嫦娥五號探測器順利完成月球表面自動采樣和“打包”。

12月3日23時10分，嫦娥五號成功將攜帶樣品的上升器送入預定環(huán)月軌道，這是我國首次實現(xiàn)地外天體起飛。點火起飛前，著陸器、上升器組合體實現(xiàn)月面國旗展開，這是我國在月球表面首次實現(xiàn)國旗的“獨立展示”。之后，上升器與軌返組合體交會對接，將樣品轉(zhuǎn)移至返回器中。相比此前，空間實驗室天宮一號采取的是撞擊式交會對接，這一次采用了全新的輕型化“抱爪式”對接機構(gòu)，能夠在21秒的時間里，“穩(wěn)、準、狠”地完成任務(wù)。

返回時，返回器的飛行速度接近每秒11公里的第二宇宙速度。一旦速度過猛，返回器一頭撞向地球，后果不堪設(shè)想。

為此，設(shè)計師們提出了半彈道跳躍式再入返回技術(shù)方案，“就像在太空打水漂一樣，讓返回器先高速進入大氣層。再借助大氣層提供的升力，躍出大氣層。然后以第一宇宙速度‘扎入大氣層，返回地面”。

挖的土有何用處

嫦娥五號之所以選擇在月球上最大的月海——風暴洋北部的呂姆克山脈附近降落并實施采樣，是因為這一區(qū)域較為“年輕”，之前人類從未探索過。在這里獲得新的樣本，將有助于推進對月球火山活動和演化歷史的認識。

此前，科研人員通過研究發(fā)現(xiàn)，月壤中含有大量微小的玻璃形式顆粒，富含鋁、硫和鋅。通過對樣品的分析與研究證實，月壤和月巖中氧化鐵的含量很高，從中可以制取水和氧。未來可利用月面物質(zhì)支持月球科研站的運行，并為登月飛行器補充燃料。更重要的是，月球上還擁有著地球上非常稀有的氦-3，這是一種被公認為未來將被廣泛應(yīng)用的核聚變能源燃料，人們可以利用它實現(xiàn)高效、安全、廉價、清潔無污染發(fā)電。

中國探月工程總設(shè)計師吳偉仁院士介紹，嫦娥五號從月球上帶回的樣本將會分為兩份保存：一份保存在北京;另一份保存在湖南。“毛主席曾說過‘可上九天攬月，現(xiàn)在我們實現(xiàn)了‘九天攬月，所以把月壤放到湖南也是對毛主席的一種告慰。”

產(chǎn)生巨大的附加效應(yīng)

在特約評論員杜文龍看來，這次嫦娥五號奔月之旅的成功，代表了我國在月軌道之間掌握了全部技術(shù)。無論是通訊系統(tǒng)、發(fā)射系統(tǒng)、軌道設(shè)計，還是整個艙段的設(shè)計，嫦娥五號相關(guān)技術(shù)體現(xiàn)了中國航天的最高實力和最高水平，也為后續(xù)的載人登月和建立月球基地乃至行星探測奠定了堅實基礎(chǔ)。

此外，杜文龍表示，月球探測可以為國家經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生巨大的附加效應(yīng)，在材料、通訊、發(fā)射、軌道機動技術(shù)等領(lǐng)域，都將帶來輻射效應(yīng)。

當年美國的阿波羅計劃所衍生出的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、航天技術(shù)、衛(wèi)星實用技術(shù)，都已經(jīng)證明登月工程對于國家綜合技術(shù)水平有巨大的帶動效應(yīng)。我國的探月工程也必將會對國家的工業(yè)體系和創(chuàng)新能力，起到巨大的輻射作用。

（中國新聞網(wǎng)、《中國青年報》等）