文章(zhang)來源：人民日報 發布時間：2021-11-26
黨的(de)十九屆(jie)五中全(quan)會提(ti)出，堅(jian)持創新(xin)在我國現代化建設(she)全(quan)局中的(de)核心地位，把科技自(zi)立自(zi)強作為國家發展的(de)戰略支撐。
以探(tan)索太陽系和(he)宇宙的起源、發展和(he)演化為科(ke)學(xue)總(zong)目標(biao)的深(shen)空探(tan)測，是一(yi)個(ge)國(guo)(guo)家科(ke)技發展水平(ping)的體現(xian)。經過幾代人辛勤耕耘與開拓，我(wo)國(guo)(guo)航(hang)天(tian)(tian)事業(ye)取得一(yi)系列重大成就。從探(tan)月工程穩步(bu)(bu)推進(jin)到首(shou)次火星(xing)探(tan)測任務“天(tian)(tian)問一(yi)號(hao)”探(tan)測器成功(gong)發射，我(wo)國(guo)(guo)深(shen)空探(tan)測深(shen)度和(he)廣(guang)度不斷拓展，帶動我(wo)國(guo)(guo)航(hang)天(tian)(tian)技術(shu)進(jin)步(bu)(bu)，促(cu)進(jin)科(ke)學(xue)認知重大創新。
11月(yue)(yue)(yue)24日(ri)凌晨，中國探月(yue)(yue)(yue)工程(cheng)(cheng)嫦娥五號探測器在(zai)文昌航天發射場順利升(sheng)(sheng)空，踏上(shang)征程(cheng)(cheng)。這是(shi)探月(yue)(yue)(yue)工程(cheng)(cheng)的(de)第六(liu)次任務(wu)，也是(shi)我國航天領域(yu)迄今為止最復雜、難度最大的(de)任務(wu)之一。嫦娥五號探測器不(bu)僅(jin)要成(cheng)功落月(yue)(yue)(yue)，還要實現月(yue)(yue)(yue)面(mian)采樣、月(yue)(yue)(yue)面(mian)上(shang)升(sheng)(sheng)、月(yue)(yue)(yue)球軌道交會對接、再入返回(hui)地球等多個首(shou)創性(xing)的(de)任務(wu)環節，整(zheng)個過程(cheng)(cheng)分(fen)為11個階段，每(mei)段都不(bu)能出(chu)差錯。
出 發
任務將經歷11個階段、約23天在軌飛行
探測器由軌道器、返回器、著陸器、上升器組成
國(guo)家航(hang)天局探(tan)月(yue)與航(hang)天工程(cheng)中心副主任、嫦娥(e)五號任務新聞發言人(ren)裴照宇介紹(shao)，探(tan)月(yue)工程(cheng)三期將實現(xian)我國(guo)首次(ci)月(yue)球無(wu)人(ren)采樣返(fan)回(hui)任務，是探(tan)月(yue)工程(cheng)重大(da)科技專項“繞(rao)、落、回(hui)”三步(bu)(bu)發展戰略的最后一(yi)步(bu)(bu)。
“我國探月(yue)工(gong)程(cheng)2004年立項，從2007年10月(yue)實(shi)施(shi)嫦(chang)娥一號任務，到2013年實(shi)施(shi)嫦(chang)娥三號任務，已成(cheng)(cheng)功(gong)完成(cheng)(cheng)環繞(rao)和著(zhu)陸巡(xun)視的前(qian)兩個目標(biao)。嫦(chang)娥五號任務，實(shi)現在月(yue)球預定(ding)區域的采樣并返(fan)回地球，標(biao)志著(zhu)我國將圓滿完成(cheng)(cheng)探月(yue)工(gong)程(cheng)‘三步走’戰(zhan)略規劃，其成(cheng)(cheng)功(gong)實(shi)施(shi)對(dui)于開啟月(yue)球與(yu)深空探測(ce)新征程(cheng)，建設航天強國有著(zhu)重(zhong)要(yao)的里(li)程(cheng)碑意(yi)義(yi)。”裴照宇說。
去月(yue)球(qiu)“挖土”，是(shi)(shi)很多人對嫦(chang)娥五號(hao)任務(wu)的(de)通俗解讀(du)。事(shi)實上，嫦(chang)娥五號(hao)任務(wu)將(jiang)重點實現三大(da)工程(cheng)目標，一(yi)是(shi)(shi)要(yao)突破一(yi)系列關鍵技術(shu)，提升我國航天技術(shu)水平；二是(shi)(shi)要(yao)實現首(shou)次地外天體自動采樣返(fan)回，推進我國科學技術(shu)重大(da)跨越；三是(shi)(shi)要(yao)完善探(tan)月(yue)工程(cheng)體系，為載(zai)人登(deng)月(yue)和(he)深空探(tan)測奠定一(yi)定的(de)人才、技術(shu)和(he)物質基礎。此外還將(jiang)開展一(yi)系列科學探(tan)測，如著陸區的(de)現場(chang)調查和(he)分析(xi)，月(yue)球(qiu)樣品的(de)分析(xi)與(yu)研究等。
發射(she)成功只是一(yi)個(ge)開始。整個(ge)任務(wu)嫦娥五(wu)號將經歷11個(ge)階(jie)段、約23天的(de)在軌(gui)(gui)飛行過程，采集(ji)約兩(liang)千(qian)克月(yue)球(qiu)樣品返回(hui)地球(qiu)。從任務(wu)的(de)操作來看，一(yi)次(ci)探月(yue)飛行包(bao)括(kuo)兩(liang)次(ci)發射(she)（地面發射(she)與月(yue)面發射(she)），兩(liang)次(ci)著(zhu)陸(lu)（月(yue)面著(zhu)陸(lu)與地球(qiu)著(zhu)陸(lu)），兩(liang)次(ci)封裝（月(yue)面封裝與月(yue)軌(gui)(gui)封裝），一(yi)次(ci)交會(hui)對接（月(yue)軌(gui)(gui)對接）。
裴(pei)照(zhao)宇表示，嫦(chang)娥五號任務順利完成，將(jiang)有望實現中國(guo)航(hang)天(tian)史上5個(ge)“首次”：一(yi)是地外天(tian)體(ti)的(de)采樣與封裝，二是地外天(tian)體(ti)的(de)起飛(fei)，三是月球軌(gui)道交會對接，四是攜帶(dai)樣品(pin)高速地球再入，五是樣品(pin)的(de)存(cun)儲、分析和(he)研究(jiu)。這將(jiang)是我(wo)國(guo)航(hang)天(tian)技(ji)術的(de)一(yi)次重大跨越，為我(wo)們進一(yi)步認(ren)識月球提供重要支(zhi)撐。
嫦娥(e)五號(hao)探測器(qi)(qi)長(chang)啥樣？中國航天(tian)科技集團(tuan)五院嫦娥(e)五號(hao)探測器(qi)(qi)系統副總設計師彭兢介紹，與嫦娥(e)一(yi)號(hao)、二號(hao)、三號(hao)、四號(hao)相比，嫦娥(e)五號(hao)的技術跨(kua)度大、結構也更為復雜，由軌道器(qi)(qi)、返回器(qi)(qi)、著陸器(qi)(qi)、上升器(qi)(qi)4個器(qi)(qi)共15個分系統組成。
上(shang)(shang)(shang)升(sheng)器的作(zuo)用主(zhu)要是在(zai)(zai)(zai)月面起飛(fei)上(shang)(shang)(shang)升(sheng)，在(zai)(zai)(zai)月面上(shang)(shang)(shang)將收集到的樣(yang)品(pin)準備好，然(ran)后(hou)(hou)攜(xie)帶(dai)樣(yang)品(pin)從月球表面起飛(fei)，進(jin)入環月軌(gui)(gui)道后(hou)(hou)和(he)軌(gui)(gui)返組(zu)合體進(jin)行交(jiao)會對接(jie)，將月面樣(yang)品(pin)轉移到返回(hui)器中。著陸(lu)器的主(zhu)要功能則(ze)是攜(xie)帶(dai)上(shang)(shang)(shang)升(sheng)器降(jiang)落(luo)在(zai)(zai)(zai)月球表面，通過兩種采樣(yang)方(fang)式完成(cheng)月球表面的采樣(yang)和(he)封(feng)裝(zhuang)，再(zai)將其放置在(zai)(zai)(zai)上(shang)(shang)(shang)升(sheng)器的密封(feng)封(feng)裝(zhuang)裝(zhuang)置里。返回(hui)器完成(cheng)月球軌(gui)(gui)道交(jiao)會對接(jie)之后(hou)(hou)，攜(xie)帶(dai)月面樣(yang)品(pin)再(zai)入返回(hui)地球。軌(gui)(gui)道器則(ze)主(zhu)要承(cheng)擔在(zai)(zai)(zai)各個不(bu)同的軌(gui)(gui)道上(shang)(shang)(shang)飛(fei)行的功能。
落 月
著陸點選擇在人類探測器從未到達過的月球正面西北部風暴洋地區
將主要采用機械臂表取和鉆具鉆取兩種采樣方式
作為此次任務的(de)核心關鍵之一，月(yue)球表面自(zi)動采(cai)(cai)樣封裝是最引人注目的(de)環節。與其他國家實(shi)施的(de)月(yue)球采(cai)(cai)樣相比，嫦娥五(wu)號(hao)獨具特色(se)，既(ji)要(yao)(yao)實(shi)現采(cai)(cai)樣效率的(de)提升，又要(yao)(yao)考慮到面向(xiang)未來的(de)技術(shu)積累(lei)。
這(zhe)(zhe)種(zhong)獨(du)特首先體(ti)現(xian)在(zai)著陸(lu)區的選(xuan)擇上。專家介紹，此次嫦(chang)娥五號將降落在(zai)月球(qiu)正面西(xi)北部(bu)風暴洋地區，過去還沒(mei)有人(ren)類的探測器到達過。根(gen)據目(mu)前的研究(jiu)成果，科(ke)學家們認(ren)為這(zhe)(zhe)塊區域(yu)形(xing)成的地質年代(dai)比較(jiao)短。因(yin)此，選(xuan)擇風暴洋地區著陸(lu)并采樣，可以(yi)構成對月球(qiu)形(xing)成和演化過程(cheng)更完整的認(ren)識和了解。
嫦(chang)娥五號的工(gong)作方式也獨(du)具特色。裴照宇說，嫦(chang)娥五號主要(yao)采用機械(xie)臂表取(qu)(qu)和鉆具鉆取(qu)(qu)兩(liang)種采樣(yang)(yang)方式，“可靠性更高，同時增加(jia)了樣(yang)(yang)品的多樣(yang)(yang)性，既(ji)有(you)表面的樣(yang)(yang)品，也有(you)月(yue)球(qiu)(qiu)內部的樣(yang)(yang)品。”專家(jia)介紹，著陸器隨身(shen)攜帶了鉆取(qu)(qu)采樣(yang)(yang)裝(zhuang)置、表取(qu)(qu)采樣(yang)(yang)裝(zhuang)置、表取(qu)(qu)初級封(feng)裝(zhuang)裝(zhuang)置和密(mi)封(feng)封(feng)裝(zhuang)裝(zhuang)置等“神器”，采取(qu)(qu)深(shen)鉆、淺鉆，“鏟(chan)土”“挖(wa)土”“夾(jia)土”等方式，采集約(yue)兩(liang)千(qian)克月(yue)壤并(bing)進行密(mi)封(feng)封(feng)裝(zhuang)，最終將(jiang)月(yue)球(qiu)(qiu)樣(yang)(yang)品安全(quan)送至地球(qiu)(qiu)家(jia)園。
首次月(yue)面(mian)(mian)采(cai)樣(yang)，困難可不少。彭(peng)兢說(shuo)，月(yue)面(mian)(mian)采(cai)樣(yang)裝置(zhi)是全新研制的(de)(de)，技術新、難度(du)大，需要考慮(lv)飛行任務(wu)以(yi)及探測器(qi)(qi)的(de)(de)測控(kong)、光照(zhao)條件(jian)、電源、熱控(kong)等各種約束。采(cai)樣(yang)期間還要面(mian)(mian)臨月(yue)面(mian)(mian)高溫(wen)工作環境，同(tong)時采(cai)樣(yang)任務(wu)時序(xu)緊張、機(ji)構(gou)動作多、不確定(ding)因素也很(hen)多。著陸器(qi)(qi)的(de)(de)落(luo)點(dian)位(wei)置(zhi)，目前預計(ji)是較(jiao)為松軟的(de)(de)地表，但由于著陸器(qi)(qi)著陸后不能移動，鉆取采(cai)樣(yang)裝置(zhi)正下方(fang)的(de)(de)地面(mian)(mian)到底(di)是松軟的(de)(de)土壤還是堅(jian)硬的(de)(de)巖石，都具有不確定(ding)性，也都影響著采(cai)樣(yang)計(ji)劃的(de)(de)順(shun)利完成。
距人(ren)類上一次從月球采樣至今，已有(you)40多年(nian)的(de)(de)(de)(de)時間沒(mei)有(you)拿到(dao)新的(de)(de)(de)(de)月球樣品(pin)。此次嫦(chang)娥五(wu)號任務(wu)帶回的(de)(de)(de)(de)月壤(rang)(rang)，將如(ru)何管理(li)使用(yong)？裴照宇(yu)透露，有(you)關(guan)(guan)部門已經編制了(le)相關(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)月球樣品(pin)管理(li)辦法，會在樣品(pin)返(fan)回地(di)球之后發布(bu)。科(ke)學家(jia)表示，對月壤(rang)(rang)的(de)(de)(de)(de)研究不僅(jin)涉及月球本身，還包(bao)含太陽(yang)系空(kong)間物質和(he)能量(liang)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)要信(xin)息。將月球的(de)(de)(de)(de)月壤(rang)(rang)等(deng)(deng)關(guan)(guan)鍵性樣品(pin)運回地(di)面實(shi)驗室供科(ke)學家(jia)進行(xing)精準(zhun)分析研究，有(you)利于進一步了(le)解(jie)月球的(de)(de)(de)(de)狀態(tai)、溫度(du)、物質含量(liang)等(deng)(deng)重(zhong)(zhong)要信(xin)息，深化對月壤(rang)(rang)、月殼和(he)月球形成演化的(de)(de)(de)(de)認識。據了(le)解(jie)，已有(you)不少國(guo)外(wai)科(ke)學家(jia)和(he)航天(tian)機構提(ti)出，希望利用(yong)中國(guo)獲得的(de)(de)(de)(de)月球樣品(pin)開展研究。
返 程
將實現首次月面起飛、在38萬公里外的月球軌道上進行無人交會對接、半彈道跳躍式再入返回等多項技術突破
完成月面工作后，嫦娥五號將踏上回家的旅程
第一(yi)道難關，就是(shi)首次月(yue)面起(qi)(qi)(qi)(qi)飛(fei)上(shang)升。在月(yue)面起(qi)(qi)(qi)(qi)飛(fei)，沒有成熟完備(bei)的發射塔(ta)架(jia)，著陸器(qi)就相當于上(shang)升器(qi)的發射塔(ta)架(jia)。月(yue)球表面環境(jing)復雜，著陸器(qi)不一(yi)定(ding)是(shi)四平(ping)八穩(wen)的狀(zhuang)態(tai)，很(hen)有可能落在斜坡(po)上(shang)或者凸(tu)起(qi)(qi)(qi)(qi)、下凹等不同的地(di)(di)形上(shang)。此外(wai)，還要克服地(di)(di)月(yue)環境(jing)差(cha)異、發動(dong)機(ji)羽流導流空間(jian)受限等難題。月(yue)面起(qi)(qi)(qi)(qi)飛(fei)的時(shi)(shi)候，必須依靠航天器(qi)實現起(qi)(qi)(qi)(qi)飛(fei)時(shi)(shi)自主定(ding)位(wei)、定(ding)姿。
第二道(dao)(dao)難(nan)關是(shi)交會對接(jie)。上(shang)升器需要飛到(dao)月(yue)球軌(gui)(gui)道(dao)(dao)上(shang)，與(yu)軌(gui)(gui)返組(zu)合(he)體交會對接(jie)，把(ba)采集到(dao)的月(yue)壤轉(zhuan)移(yi)到(dao)返回器。而在38萬公(gong)里外的月(yue)球軌(gui)(gui)道(dao)(dao)上(shang)進行(xing)無人(ren)交會對接(jie)，不僅在我國尚屬(shu)首次(ci)，而且也是(shi)人(ren)類航(hang)天(tian)史上(shang)的第一次(ci)。嫦娥(e)五號采用(yong)具有世界先(xian)進水平的月(yue)球軌(gui)(gui)道(dao)(dao)交會對接(jie)技術。從上(shang)升器進入(ru)環(huan)月(yue)飛行(xing)軌(gui)(gui)道(dao)(dao)開(kai)始，一直到(dao)軌(gui)(gui)返組(zu)合(he)體與(yu)上(shang)升器完(wan)(wan)成對接(jie)與(yu)樣品轉(zhuan)移(yi)為止，設計了交會、對接(jie)、組(zu)合(he)體運行(xing)、軌(gui)(gui)返組(zu)合(he)體與(yu)對接(jie)艙(cang)分離等(deng)一系列(lie)關鍵(jian)動作(zuo)，助推嫦娥(e)五號實現完(wan)(wan)美對接(jie)。
嫦娥五號(hao)軌(gui)返(fan)組合體帶著月球(qiu)(qiu)采樣產(chan)品，將在(zai)距離地(di)(di)球(qiu)(qiu)5000公里高(gao)度(du)處(chu)，實(shi)現軌(gui)道器和返(fan)回(hui)器的(de)分(fen)離。返(fan)回(hui)器要經歷慣性滑行(xing)、地(di)(di)球(qiu)(qiu)大氣(qi)再(zai)入(ru)(ru)(ru)、回(hui)收著陸3個階段，平(ping)穩(wen)安全地(di)(di)降落在(zai)預定地(di)(di)點。裴照(zhao)宇說，為了讓嫦娥五號(hao)順(shun)利返(fan)回(hui)地(di)(di)球(qiu)(qiu)，科(ke)研(yan)人員提(ti)(ti)出(chu)了半彈道跳躍式再(zai)入(ru)(ru)(ru)返(fan)回(hui)技術(shu)方案(an)，就像(xiang)在(zai)太空打水(shui)漂一(yi)樣，讓返(fan)回(hui)器先高(gao)速(su)(su)進入(ru)(ru)(ru)大氣(qi)層(ceng)(ceng)初次(ci)減速(su)(su)，再(zai)借助大氣(qi)層(ceng)(ceng)提(ti)(ti)供的(de)升(sheng)力(li)躍出(chu)大氣(qi)層(ceng)(ceng)，然后以第一(yi)宇宙速(su)(su)度(du)扎(zha)入(ru)(ru)(ru)大氣(qi)層(ceng)(ceng)再(zai)次(ci)減速(su)(su)，返(fan)回(hui)地(di)(di)面。
“嫦娥五號任務(wu)對(dui)于‘繞、落、回’整體規劃來說，是收官之作(zuo)；而對(dui)于我國未來的月(yue)球探(tan)測來說，是一(yi)個奠基之作(zuo)。”裴照宇表示(shi)，“繞、落、回”之后，我國將與(yu)各國合作(zuo)共建國際(ji)月(yue)球科研站(zhan)。
據介(jie)紹，探月(yue)(yue)(yue)工程(cheng)三期規劃實施兩次采樣返回任務(wu)(wu)，分(fen)別是嫦(chang)娥(e)五號和嫦(chang)娥(e)六號。在探月(yue)(yue)(yue)工程(cheng)三期研(yan)(yan)制過程(cheng)中，對后續(xu)的月(yue)(yue)(yue)球探測也進行了(le)論證，規劃了(le)嫦(chang)娥(e)七(qi)號和嫦(chang)娥(e)八(ba)號任務(wu)(wu)，這兩次任務(wu)(wu)目標是建設(she)月(yue)(yue)(yue)球科(ke)(ke)研(yan)(yan)站基本型(xing)。中國向國際(ji)(ji)社會發出了(le)倡議，希望與世界各國合作，共建國際(ji)(ji)月(yue)(yue)(yue)球科(ke)(ke)研(yan)(yan)站，這將為(wei)月(yue)(yue)(yue)球科(ke)(ke)學探測和月(yue)(yue)(yue)球相關(guan)技術的實驗提供共享平臺。
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