嫦娥五号成功落月，中国最难探月任务进度近半

这一晚的月亮格外圆满明亮。尽管不是满月。

就在北京时间12月1日23:10:31，嫦娥五号着陆器顺利落月，成功降落在月球西北方的目标着陆点。

由此成为中国第三个成功登月的着陆器（嫦娥三号、嫦娥四号、嫦娥五号），也是迄今为止唯一登陆蒙斯·吕姆克山脉地区的探测器。

此前，11月30日凌晨4:40，嫦娥五号探测器两大组合体：「着陆器+上升器」与「轨道器+返回器」在月球轨道上顺利分离。

「轨道器+返回器」继续在200公里环月轨道上飞行，等待几天与上升器对接，准备挑战首次月球轨道交会对接壮举。而「着陆器+上升器」组合体逐渐降低轨道高度，利用推进系统、姿态控制系统进行两次降轨变轨，从200公里轨道高度逐渐下降至15公里，直至距月表2公里。

 

着陆闯关

北京时间12月1日大约22:58，「着陆器+上升器」组合体锁定在目标着陆点上空，从水平飞行状态变为垂直降落模式，启动主发动机反推减速，进行大约在700秒动力下降。

当降至距月表100米高度时，进入悬停模式，开启自主导航与避障功能，智能选取最佳着陆位置。接下来从100米高度逐渐降至4米处，立即关闭发动机，让组合体自由落体，直到触地软着陆，这样可以避免反推力导致着陆器翻倒，甚至倒扣。

整个着陆下降过程大约持续15分钟。

 

北京时间12月1日23:10，嫦娥五号「着陆器+上升器」组合体成功软着陆在目标着陆点——月球正面风暴洋西北部的蒙斯·吕姆克山脉附近地带。嫦娥五号由此成为迄今为止第一个登陆该地区的人类探测器。

之所以选中此地着陆采样，因为这里存在多次火山爆发的明显证据，据悉这里是迄今为止已知最年轻的月海玄武岩（地质年龄约12.1亿年）。相比之下，阿波罗号宇航员带回的月球样品年龄在31亿～44亿之间。所以在此采样对全面了解月球地质演变，拼出完整地质演化图，极具一手科研价值。

接下来……

嫦五成功登月之后，接下来还有更重要使命（任务预告时间表仅供参考，具体以实际为准）：

12月1日23时～3日23时，月表停留48小时。正是采样点光照充足之时（正值月球正面大白天，月昼为期14个地球日），嫦娥五号探测器可以有效利用持续稳定的太阳光照，为仪器设备供电保温，同时便于钻孔探测，采集样品，以及各种拍照探测等。

12月2日1:15～3:45——利用月岩钻探机进行地下钻取采样，目标打钻2米深，然后样品封装。

12月2日5:14～3日3:35——使用机械取样器在着陆器周围进行月表取样，然后封装。

采集样品总量至少2千克，月表采样与钻取采样比例为3:1。

这远比苏联三次机器人采样量多得多：1970年月球16号任务101克、1972年月球20号任务55克、1976年月球24号任务170克。较比美国阿波罗6次载人登月总计带回382千克，这还是个零头。单纯从采样返回任务来说，嫦娥五号还是性价比最高。

12月3日23:10——月表停留两天后，携带封装样品、重约500公斤的上升器启动点火，从着陆器上方起飞。17分钟后展开太阳翼，缓慢爬升。而着陆器留守月球，独自工作。

12月4日～5日——嫦娥五号任务控制团队对上升器进行4次远程导引操作，进入15×185公里的椭圆形轨道。

12月6日2:14——上升器与轨道器进入交会对接的近距离阶段，轨道器追逐、接近上升器。对接时间窗口约为3.5个小时。

12月6日5:40——上升器与轨道器实现精准对接。之后进行样品转移，置于返回器舱内密封。

12月6日12:35——轨道器+返回器组合体与上升器及对接舱分离操作，为接下来返航做准备。上升器被抛弃在月球轨道。

12月13日10:51——轨道器+返回器组合体进入TEI月地转移轨道第一次点火，以获得足够速度飞回地球轨道。大约112小时后返回器重返地球。

12月14日14:13——轨道器+返回器组合体进入TEI月地转移轨道第二次点火。

当轨道器+返回器组合体在距离地球5000公里时，轨道器完成地月巴士的最后使命，与返回器分离，挥别。返回器独自预备重返地球。

12月17日2:30～3:30——返回器采用打水漂的方式，跳跃式再入大气层，以尽可能减小再入速度。此时接近第二宇宙速度，高达每秒11公里，相当于32马赫，这将创下中国航天器再入速度之最。这更是决定嫦娥五号任务成败的最后一关。预计返回器伞式降落在内蒙古四子王旗着陆区。

 

嫦娥五号任务全程为期23天，分为12个步骤——运载发射、地月转移、近月减速、环月飞行、月面着陆、月面采样、月面上升、交会对接、环月飞行、月地转移、轨道分离、再入回收。

截至目前，「月面着陆」意味着整个任务进度接近一半。

全部顺利完成一系列关键步骤之后，这意味着嫦娥五号创下多项中国探月纪录：首次在月球表面上自动采样；首次从月面起飞；首次在月球轨道上实现无人对接；首次携带月球样品飞回地球，这都是中国太空探索的首次突破。

不仅如此，嫦娥五号任务有望成为继1976年苏联月球24号任务之后，相隔44年再度实现月球采样返回任务，还是人类第10次月球采样返回任务，这会让中国成为继美苏之后全世界第三个探月采样返回的航天大国。

 

嫦五神器

●探测器构成：嫦娥五号探测器由轨道器、上升器、着陆器、返回器四大件组成。总质量8.2吨。

①轨道器：也称轨道舱，整体提供进入月球轨道、返回地球轨道的推进系统，与登月舱上升级全自动对接，最终释放返回舱重返地球。主要配备太阳能阵列、上行指令通信系统、下行遥测系统、推进系统、姿态控制系统、交会对接系统等。

②上升器：可以看作登月舱上升级，携带样本容器飞离着陆器，与轨道器对接。

③着陆器：可以看作登月舱下降级，干质量1吨多，满载推进剂总质量3.8吨，用于安全着陆，具备高度自主导航与避障功能，自主寻找最佳着陆点。着陆器配备推进系统（主推进器类似于嫦娥三号着陆器配置，可产生1.5～7.5千牛推力；姿态控制系统由多达28个推进器组成，为轨道飞行、着陆阶段提供10～150牛推力）。

着陆器携带多款科学仪器：着陆相机、光学相机、月球矿物光谱分析仪、月壤气体分析仪、月壤结构探测仪、采样剖面测温仪、月岩钻探机、机械取样器。

④返回器，又称返回舱，内装月球样品容器。与轨道舱分离后，跳跃式再入大气层，最终伞式着陆返回。可以看作缩小版的神舟飞船，只是不载人，只装载月样容器。

看得出来，除了没有配备载人舱以及规模较小以外，轨道路径、交会对接、返回模式都与阿波罗载人登月任务类似。

这意味着：一旦将「器」升级为「舱」，再配备深空载人航天系统+登月装备，就可以实现载人登月。因此可以说，嫦娥五号一大使命也是在为未来中国载人登月先行铺路，积累宝贵的实战经验。

●后续任务：

嫦娥五号的备份任务嫦娥六号，计划2024年发射，飞抵水资源、矿产资源丰富的月球南极，执行采样返回任务。

嫦娥七号、八号作为载人登月之前的全面探测与关键技术验证，还会两次奔月。目前计划嫦娥七号2023年发射，对南极进行全面探测。嫦娥八号计划2027年发射，主要测试在月球建立科研基地的关键技术，比如利用3D打印在南极建造机器人科研基地。

显而易见，这些任务都在为2030年代中国载人登月、建立长期月球基地铺好路，打前阵，而实现载人登月正是未来中国航天的重头戏。举头望明月，嫦娥五六七。遥祝嫦娥奔月一路顺遂，早日见证登月宏大叙事。

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