在月球上48小時，嫦娥五號做了什么

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12月3日23時10分，嫦娥五號立管3000N發(fā)動機工作約6分鐘，成功將載有樣品的立管送入繞月軌道。這是中國首次實現(xiàn)地外物體的起飛。

嫦娥五號自12月1日23時11分成功登月以來，在48小時左右迅速完成了“挖掘”、“打包”、“升旗”、“起飛”等一系列工作，很快將帶著月球“土產(chǎn)”返回地球。

“挖掘”

作為中國月球探測項目的最后一戰(zhàn)，嫦娥五號任務(wù)將從月球收集大約2公斤的月球樣本并返回地球。嫦娥五號在玉潤唐珂山脈北部順利著陸后，立即開始了月面自動采樣工作。

自動采樣是嫦娥五號任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。探測器要經(jīng)受住月面100攝氏度以上高溫的考驗，克服測控、照明、供電的約束，實現(xiàn)多點、多樣化的自動采樣。

研究人員為嫦娥五號精心設(shè)計了兩種“挖掘”模式:鉆探和地表采集。中國航天科工集團第五研究院嫦娥五號探測器系統(tǒng)副總設(shè)計師彭靜說:“鉆井就是利用空巖心鉆桿的取芯機制鉆到月表以下兩米的深度，獲取深部樣品的層理信息。臺面采集是利用固定在機械臂末端的鏟式采樣器采集地表和地下月壤，實現(xiàn)多點、多點采樣?！边@兩種方法互為備份，不僅可以提高采樣的成功率和可靠性，還可以獲得更豐富的樣本類型，為后續(xù)科學(xué)家提供更可靠的原始數(shù)據(jù)。

"鉆孔的初始考慮是0.5公斤，表是1.5公斤."中國國家航天局月球探測與航天工程中心副主任、嫦娥五號任務(wù)發(fā)言人裴曾透露。12月2日4時53分，經(jīng)過三個多小時的連續(xù)作業(yè)，嫦娥五號鉆井子系統(tǒng)順利完成鉆井取樣任務(wù)。

在另一個隔間，也以有序的方式進行桌面采樣。用于取表的機械臂相當(dāng)醒目，長3.7米，由幾十個關(guān)節(jié)組成。由于著陸區(qū)條件較好，嫦娥五號的采樣工作比預(yù)期順利，僅提前19個小時就完成了月面自動采樣任務(wù)。

“包裝”

與月球表面極高空的環(huán)境相比，地球表面覆蓋著大氣層。大氣中不僅有氣體成分，還有各種固體顆粒。如果月球樣品接觸到大氣中的這些物質(zhì)，就會造成污染，大大降低月球樣品的科研價值。

如何在38萬公里外無人的情況下“打包”月球樣品，保證樣品在返回地球的過程中不被污染？中國航天科技集團公司510所開發(fā)的月球樣品密封包裝子系統(tǒng)給出了答案。該系統(tǒng)可以自動接受和包裝月球樣本，并有一個密封裝置，可以“包裝”收集的月球樣本并將其返回地球。

做好包裝尤為重要。在包裝過程中，中國航天科技集團公司第五研究院529廠設(shè)計人員創(chuàng)新了“雙管單袋”鉆孔取芯方案。月球樣品鉆入取芯管后，將取芯軟袋的拉繩提起，樣品自動裝入軟袋。軟袋由于質(zhì)地柔軟，可以方便地包裝和包裝，然后放入初級包裝裝置中。中國工程院院士、前國家航天局局長欒恩杰生動地將鉆孔和包裝的過程比作“裝香腸”。

在采樣包裝過程中，科技人員根據(jù)探測器返回的數(shù)據(jù)在地面實驗室模擬采樣區(qū)的地理模型，對整個過程進行采樣模擬，為采樣決策和各個環(huán)節(jié)的操作提供重要依據(jù)。嫦娥五號在月球表面工作了約19個小時后，于12月2日22: 00成功完成了月球表面的自動采樣，樣品按照預(yù)定的形式包裝存放在立管攜帶的存儲裝置中。

“升旗”

除了密集的“挖掘”和“包裝”工作，嫦娥五號探測器沒有忘記在月球上舉行一個神圣的“升旗儀式”。在點火起飛前，嫦娥五號在組合上著陸實現(xiàn)了月球國旗，這是我國首次實現(xiàn)了國旗在月球表面的“獨立展示”。

與嫦娥三號、嫦娥四號、玉兔月球車上的五星紅旗不同，嫦娥五號上五星紅旗的“面料版”是真旗。這是五星紅旗在月球表面的又一次成功展示，它還允許中國探測器在月球上再次標記“中國標志”。

宇宙中有強烈的電磁輻射，月球表面環(huán)境惡劣，溫差可達正負150攝氏度，決定了普通五星紅旗無法在月球上使用。為了讓五星紅旗在月球上順利展開，中國航天科工集團公司的研究團隊花了一年多的時間進行選材，最終選擇了二三十種纖維材料作為候選材料。

通過熱相容性、耐高低溫、抗靜電、抗月塵等物理測試，研究小組最終決定采用新的復(fù)合材料，能夠滿足強度要求和染色性能要求，從而確保五星紅旗能夠抵抗月球表面的惡劣環(huán)境，不褪色、不變色、不變形。

嫦娥五號五星紅旗的平面運動包絡(luò)線接近2000mm×900mm，但整個系統(tǒng)重量只有1 kg?！半m然這只是一面薄薄的五星紅旗，但科技含量很高。”五星紅旗展示系統(tǒng)項目總監(jiān)馬偉感慨道。

“起飛”

當(dāng)嫦娥的《五姑娘》完成月子工作后，她將踏上“回家鄉(xiāng)”的征程。俗話說萬事開頭難，回到地球不容易。第一步能否“走好”很重要，這涉及到中國航天史上的又一個第一次——月球的起飛和升起。

在成功完成月球樣品的取樣和包裝后，登月艙準備點火并在月球表面起飛是一個困難的課題。眾所周知，運載火箭在地球上起飛時有一個完整的發(fā)射塔系統(tǒng)。點火起飛位置已精確測量，飛行軌道已反復(fù)計算。但是在月球上起飛就不一樣了。它在馬平川沒有起飛的地方，也沒有成熟的發(fā)射塔。登陸器相當(dāng)于升降舵的發(fā)射塔，把嫦娥的“五女”抱回家。

此外，隔水管必須克服地球和月球之間的環(huán)境差異，以及發(fā)動機羽流轉(zhuǎn)向的限制空。月球起飛時，無法像運載火箭一樣在地面發(fā)射前由地面人員測量確認。它必須依靠航天器的“自力更生”來實現(xiàn)起飛時的自主定位和姿態(tài)確定。

為了保證立管能夠順利起飛和上升，中國航天科工集團第五研究院嫦娥研制組進行了大量的試驗和驗證，建立了一套聯(lián)鎖系統(tǒng)保障任務(wù)，為嫦娥五號的勝利保駕護航。

12月3日23時10分，滿載而歸的嫦娥五號登月艙從月球表面起飛，實現(xiàn)了中國首次外星人的起飛。隨后，嫦娥五號在完成交會對接、樣品轉(zhuǎn)移和繞月等待后，將正式發(fā)射并返回地球。