12月3日23時(shí)10分，嫦娥五號(hào)上升期點(diǎn)火，帶著月土進(jìn)入預(yù)定的循環(huán)月軌道，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)首次外天體起飛。

也就是在兩天前，12月1日23時(shí)11分，嫦娥五號(hào)成功著陸月球正面風(fēng)暴洋地區(qū)。滿打滿算48小時(shí)，嫦娥五號(hào)的效率杠杠的，完成了首次月面采樣和首次月面點(diǎn)火起飛任務(wù)，用航天專家的話來(lái)說(shuō)，嫦娥“五姐”的表現(xiàn)堪稱完美。

嫦娥五號(hào)著陸器和上升器組合體全景相機(jī)拍攝的五星紅旗在月面成功展開(kāi)。供圖：國(guó)家航天局

嫦娥五號(hào)著陸器和上升器組合體全景相機(jī)環(huán)拍成像，五星紅旗在月面成功展開(kāi)，此外圖像上方可見(jiàn)已完成表取采樣的機(jī)械臂及采樣器。供圖：國(guó)家航天局

提示：這個(gè)不是模擬圖，是在月面上拍的真實(shí)圖片！非常清晰，也非常珍貴?。?！

月面起飛，院士眼中挑戰(zhàn)最大的任務(wù)

3日晚，在北京航天飛行控制中心，麻辣財(cái)經(jīng)記者見(jiàn)到了著名航天專家、中科院院士葉培建。他表示，在嫦娥五號(hào)任務(wù)創(chuàng)造的多個(gè)“中國(guó)首次”中，月面起飛的挑戰(zhàn)最大。

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月面起飛難在哪？首先，不同于運(yùn)載火箭在地球起飛有一套完備的發(fā)射塔架系統(tǒng)，點(diǎn)火起飛位置也經(jīng)過(guò)了精確測(cè)算。在月面起飛，沒(méi)有一馬平川的起飛地，更沒(méi)有成熟完備的發(fā)射塔架，著陸器就相當(dāng)于上升器的“臨時(shí)塔架”，起飛存在起飛初始基準(zhǔn)與起飛平臺(tái)姿態(tài)不確定、發(fā)動(dòng)機(jī)羽流導(dǎo)流空間受限、地月環(huán)境差異等問(wèn)題。

此外，由于月球上沒(méi)有導(dǎo)航星座，上升器起飛后，需在地面測(cè)控輔助下，借助自身攜帶的特殊敏感器實(shí)現(xiàn)自主定位、定姿?？梢哉f(shuō)，月面起飛，嫦娥五號(hào)一切都靠自己，且必須一次成功，難度可想而知。

為了確保上升器能夠順利起飛上升，我國(guó)科研人員在地面進(jìn)行了大量的試驗(yàn)驗(yàn)證，并建立了一整套環(huán)環(huán)相扣的系統(tǒng)保證任務(wù)，為嫦娥五號(hào)保駕護(hù)航。但正如葉培建院士所說(shuō)的，地面模擬、試驗(yàn)再怎么精確，也不可能和月面環(huán)境一模一樣。

月面上升經(jīng)歷垂直上升、姿態(tài)調(diào)整和軌道射入三個(gè)階段。麻辣財(cái)經(jīng)記者在現(xiàn)場(chǎng)看到，發(fā)出上升器點(diǎn)火指令后，北京航天飛行控制中心指揮大廳緊張而忙碌，只有一聲聲指令在大廳回響。當(dāng)聽(tīng)到太陽(yáng)翼翻板展開(kāi)正常，確定上升器成功入軌時(shí)，大廳響起了熱烈的掌聲和歡呼聲。

值得一提的是，點(diǎn)火起飛前，著陸器上升器組合體實(shí)現(xiàn)月面國(guó)旗展開(kāi)以及上升器、著陸器的解鎖分離。此次國(guó)旗展開(kāi)是我國(guó)在月球表面首次實(shí)現(xiàn)國(guó)旗的“獨(dú)立展示”，回傳影像顯示，五星紅旗在陽(yáng)光照耀下，“中國(guó)紅”格外鮮艷。

為了月球這抔土，嫦娥五號(hào)有多拼？

1日23時(shí)，嫦娥五號(hào)探測(cè)器平穩(wěn)降落月球后，隨即啟動(dòng)鉆頭和鏟子，開(kāi)始了忙碌的工作。為了帶回月球一抔“土”，嫦娥五號(hào)使出了渾身解數(shù)。

月球表面的月壤。供圖：國(guó)家航天局

嫦娥五號(hào)設(shè)計(jì)了兩種“挖土”模式，一種是鉆取，一種是表取。鉆具鉆取主要獲得月面以下的樣品，而機(jī)械臂表取則主要獲得月球表面樣品，兩種模式互為備份。

與人們想象中不同，這兩種模式并不是同時(shí)進(jìn)行。首先開(kāi)啟的是鉆取模式，完成月球鉆取采樣及封裝之后，嫦娥五號(hào)伸出機(jī)械臂，開(kāi)始表取采樣并封裝。專家介紹，為確保月球樣品在返回地球過(guò)程中，保持真空密閉以及不受外界環(huán)境影響，探測(cè)器在月面對(duì)樣品進(jìn)行了密封封裝。

值得一提的是，嫦娥五號(hào)在月面辛勤“忙碌”著，科技人員在地面實(shí)驗(yàn)室也沒(méi)閑著，他們根據(jù)探測(cè)器傳回的數(shù)據(jù)，仿真采樣區(qū)地理模型并全程模擬采樣，為采樣決策和各環(huán)節(jié)操作提供了重要依據(jù)。

中國(guó)航天科技集團(tuán)五院嫦娥五號(hào)探測(cè)器系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師彭兢介紹，月面采樣裝置是全新研制的，技術(shù)新、難度大，需要考慮飛行任務(wù)以及探測(cè)器的測(cè)控、光照條件、電源、熱控等各種約束。采樣期間還要面臨月面高溫的工作環(huán)境，月球表面白天溫度超過(guò)100攝氏度，無(wú)人采樣器要在這么高的溫度下正常工作，挑戰(zhàn)可不小。再加上采樣任務(wù)時(shí)序緊張、機(jī)構(gòu)動(dòng)作多、不確定因素也很多，這些都增加了首次月面采樣的難度。

正因?yàn)槿绱耍瑖?guó)家航天局探月與航天工程中心副主任、嫦娥五號(hào)任務(wù)新聞發(fā)言人裴照宇在此前在接受麻辣記者采訪時(shí)說(shuō)，“作為對(duì)這次任務(wù)的考核，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！”

20世紀(jì)六七十年代，美國(guó)和蘇聯(lián)先后實(shí)現(xiàn)有人和無(wú)人月球采樣返回。距人類上一次從月球采樣至今，已有40多年的時(shí)間沒(méi)有拿到新的月球樣品。

挖土、打包，嫦娥五號(hào)一氣呵成，出色地完成了月面采樣任務(wù)。2日22時(shí)，嫦娥五號(hào)順利完成月球表面自動(dòng)采樣，并已按預(yù)定形式將樣品封裝保存在上升器攜帶的貯存裝置中。

完美落月，高科技各展神通

再說(shuō)說(shuō)兩天前的落月。

嫦娥五號(hào)的落月過(guò)程經(jīng)歷了主動(dòng)減速、快速調(diào)整、接近、懸停避障、緩速下降和自由下落段，看似輕松的平穩(wěn)降落背后，蘊(yùn)藏著眾多科研人員的智慧和積淀。

首先要“選址正確，落得準(zhǔn)確”。航天專家解釋，嫦娥五號(hào)落月的過(guò)程也是為后續(xù)上升器月面起飛選擇“發(fā)射場(chǎng)”的過(guò)程。相較于嫦娥三號(hào)、四號(hào)，嫦娥五號(hào)對(duì)于著陸點(diǎn)的位置精度和平整度的要求是空前的，需要著陸區(qū)域內(nèi)既沒(méi)有太高的凸起，也沒(méi)有太深的凹坑，坡度要符合任務(wù)要求。落月的過(guò)程就是邊飛行邊找尋落點(diǎn)。

其次，還要保證探測(cè)器不翻倒、不陷落。

落月的關(guān)鍵在于平穩(wěn)。航天專家說(shuō)，嫦娥五號(hào)著陸上升組合體在落月時(shí)，撞擊月面會(huì)形成較大的沖擊載荷，必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的著陸緩沖機(jī)構(gòu)，保證探測(cè)器不翻倒、不陷落，這是落月的技術(shù)難題之一。為此，科研人員給嫦娥五號(hào)裝了4條緩沖、支撐一體化的“腿”。

保障嫦娥五號(hào)落月的，還有兩個(gè)精妙的設(shè)計(jì)。整個(gè)落月過(guò)程中，著陸器都借助了“外腦”和“外眼”——分別是上升器月面起飛時(shí)要用的“最強(qiáng)大腦”中央控制計(jì)算機(jī)和通過(guò)“看星星”確定自己姿態(tài)的星敏感器，這是設(shè)計(jì)人員根據(jù)“上升器全程陪同著陸器”的實(shí)際想出的妙招，既節(jié)約成本又減輕重量。

此刻，懷揣月壤的上升器正“行走”在月面軌道上；另一邊，軌道器和返回器組合體正在環(huán)月飛行，等待上升器到來(lái)。期待它們精準(zhǔn)對(duì)接，在完成浪漫的“太空牽手”后，把月壤帶回地球。

（人民日?qǐng)?bào)中央廚房-麻辣財(cái)經(jīng)工作室）

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