航天科技人員在文昌航天發(fā)射場慶祝發(fā)射成功。

長征五號遙五運載火箭和嫦娥五號探測器完成技術(shù)區(qū)總裝測試工作后,，垂直轉(zhuǎn)運至發(fā)射區(qū),。

圖片均為新華社發(fā)

“‘嫦娥’要去月球挖土了！”

11月24日,，隨著嫦娥五號成功發(fā)射,，這句頗為形象的話很快在網(wǎng)絡(luò)上流傳開來。作為我國探月工程“繞,、落,、回”三步走中的最后一步“回”，嫦娥五號將開啟我國首次地外天體采樣返回之旅——飛到月球挖取月壤,，再帶著月壤返回地球,，這被認(rèn)為是我國迄今最復(fù)雜的航天工程之一。

“這次任務(wù)相對于我們已經(jīng)實施的繞月探測,、落月探測來說,，是一次新的,、更大的技術(shù)跨越?！眹液教炀痔皆屡c航天工程中心副主任,、探月工程三期副總設(shè)計師、嫦娥五號任務(wù)新聞發(fā)言人裴照宇說,。

在裴照宇看來,，嫦娥五號任務(wù)對于我們“繞、落,、回”整體規(guī)劃來說,，是收官之作；對于未來我國月球探測來說,，是奠基之作,。

既是收官，又是奠基,，可見嫦娥五號承擔(dān)的使命有多么艱巨和光榮,。那么，要去月球挖土的“嫦娥”,，這一路將面臨哪些挑戰(zhàn),？如何帶著月壤安全回家？

任務(wù)過程約23天,，環(huán)環(huán)相扣不能有失誤

為何要去月球挖土,？

一言以蔽之：為了更好地認(rèn)識月球?！皩⒃氯罉悠穾Щ氐厍?，讓科學(xué)家進(jìn)行系統(tǒng)、長期的實驗室研究,，分析月壤的結(jié)構(gòu),、物理特性,、物質(zhì)組成,，可以深化月球成因和演化歷史的研究，為和平利用空間資源貢獻(xiàn)中國智慧,?！焙教炜萍技瘓F(tuán)五院嫦娥五號探測器副總設(shè)計師阮劍華說。

月球,，我們已去過多次,，但去月球自動采樣并帶回地球，以前沒做過,。嫦娥五號任務(wù)的復(fù)雜性和難度,，可以用五個“首次”來詮釋,。“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，四是攜帶樣品高速地球再入,，五是樣品的存儲,、分析和研究，這在我國都是首次,?！迸嵴沼钛院喴赓W。

阮劍華介紹,，嫦娥五號發(fā)射后,，將經(jīng)過地月轉(zhuǎn)移、近月制動,、環(huán)月飛行,、月面軟著陸等過程，降落在月球正面風(fēng)暴洋東北部,，然后通過表取采樣機構(gòu)和鉆取采樣機構(gòu),，采集月表巖石和土壤樣品，同時開展科學(xué)探測,。完成采樣和封裝后,，在月面起飛，經(jīng)過月球軌道交會對接,、月地轉(zhuǎn)移,、再入地球等過程，返回并著陸于內(nèi)蒙古四子王旗地區(qū),。整個任務(wù)總共11個飛行階段,，過程大約持續(xù)23天。

23天,，看似很長,，但其實整個任務(wù)流程都很緊湊?！耙画h(huán)接一環(huán),，每一環(huán)留給我們的時間都不多，每一步工作都要非常準(zhǔn)確,，各環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣,，不能有失誤。如果有一個出現(xiàn)意外情況,，將帶來一系列后續(xù)問題,?！迸嵴沼顝娬{(diào)。

挖土約2公斤,，數(shù)量不算少

嫦娥五號探測器由上升器,、著陸器、返回器,、軌道器組成,，在經(jīng)歷地月轉(zhuǎn)移、近月制動,、環(huán)月飛行后,，著陸器和上升器組合體將與軌道器和返回器組合體分離，軌道器攜帶返回器留軌運行,，著陸器承載上升器擇機實施月球正面預(yù)選區(qū)域軟著陸,。著陸月球后，將在月面工作約兩天,，這兩天里的一個重要任務(wù)就是挖土,。

挖土看似簡單，但不是隨便一鏟子下去就行,。嫦娥五號采集的樣品,，將被用來研究月球的起因和演化。要讓挖出來的土有更好的研究價值,，必須提高采樣的可靠性,，增加樣品的多樣性。因此,，嫦娥五號將通過鉆取和表取兩種方式來采集樣品,。

科學(xué)家給嫦娥五號提出的挖土目標(biāo)是：約2公斤。根據(jù)目前對采樣量的分配,，鉆取的樣品是約0.5公斤,，表取的樣品是約1.5公斤。

好不容易去一趟月球,，為何不多挖點土帶回來,？

“采集量的多少會影響到容器的大小，進(jìn)而影響到整個探測器的體積,、重量,，以及推進(jìn)劑的需求,?！迸嵴沼罱忉專热?，為了鉆取0.5公斤的樣品,，探測器上的鉆取機構(gòu)要達(dá)到七八十公斤,；為了表取1.5公斤的樣品，表取機構(gòu)也要幾十公斤,；這100多公斤的采樣機構(gòu)都要由探測器送到月球去,，會影響到探測器整體的重量、體積和功耗,。

裴照宇指出,，以2公斤的采樣量作為初始值來設(shè)計探測器，嫦娥五號探測器的總重量達(dá)到8.2噸,。如果增加樣品的量,，整個探測器很多指標(biāo)都會增長，8.2噸很可能不夠,，最后會超過火箭的運載能力,，目前的設(shè)計是平衡后的結(jié)果?！?公斤的數(shù)量不算少,，工程上可實現(xiàn)?！彼f,。

再入地球充滿考驗，帶回樣品就是成功

挖完土并封裝后,，嫦娥五號將開啟回家之旅：上升器攜帶樣品從月面起飛,，在月球軌道與軌道器實現(xiàn)交會對接，樣品從上升器轉(zhuǎn)移到返回器,，然后軌道器攜帶返回器完成月地轉(zhuǎn)移,，返回器以第二宇宙速度再入地球，最后在內(nèi)蒙古四子王旗地區(qū)著陸,。這正是探月任務(wù)“繞,、落、回”的最后一步——回,。

要從月球回到地球,，嫦娥五號在月球軌道的交會對接很關(guān)鍵。這些年來,，我們對“交會對接”這個詞并不陌生,。我國載人航天工程曾進(jìn)行過多次交會對接。但這些交會對接都發(fā)生在地球軌道,，在月球軌道上交會對接,，嫦娥五號將是我國第一個。

完成交會對接和月地轉(zhuǎn)移后，嫦娥五號返回器將進(jìn)入地球,。再入地球的過程,，充滿考驗。裴照宇指出,，從地球軌道再入地球是7.9公里每秒的速度（即第一宇宙速度）,，而從月球再入地球?qū)⑦_(dá)到11公里每秒的速度（即第二宇宙速度），增加了30%以上,。如此高速之下,，探測器面臨的力和熱的環(huán)境要惡劣很多。

目前,，嫦娥五號任務(wù)團(tuán)隊正在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備飛控和返回器回收工作,。“我們的目標(biāo)是采樣返回,，采到樣品,，返回地球，就是成功,。不管帶多少,，都是成功！”裴照宇強調(diào),，“當(dāng)然,，既然設(shè)計了2公斤，我們會努力爭取實現(xiàn)這個指標(biāo),?！?/p>

為載人登月與深空探測打基礎(chǔ)

根據(jù)之前的部署，我國探月工程分為“無人月球探測”“載人登月”和“建立月球基地”三個階段,。此次成功發(fā)射嫦娥五號的任務(wù),，裴照宇將其總結(jié)為既是“收官之作”，又是“奠基之作”,。也就是說,，嫦娥五號在探月工程中將發(fā)揮著承上啟下的作用。

國家航天局表示,，嫦娥五號任務(wù)將完善探月工程體系,，為我國未來開展載人登月與深空探測積累重要的人才、技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ),。這也意味著,，還有更艱巨的任務(wù)在等著我們。

“在探月工程三期研制過程中,，我們對后續(xù)的月球探測進(jìn)行了論證,，規(guī)劃了嫦娥七號和嫦娥八號任務(wù),，這兩次任務(wù)的目標(biāo)是建設(shè)月球科研站基本型?！迸嵴沼钔嘎?。

在裴照宇看來,，我們現(xiàn)在對月球的認(rèn)識,，就像一百年前對深海的認(rèn)識一樣，仍非常有限,，需要人類攜手一起探索,。“我們向國際社會發(fā)出了倡議,，希望與世界各國合作,，共建國際月球科研站，這將為月球科學(xué)探測和月球相關(guān)技術(shù)的實驗提供共享平臺,?！?/p>