嫦娥五號探測器是中國首個實施無人月面采樣返回的航天器，這是中國探月工程“繞、落、回”三步走的收官之戰(zhàn), 同時也是中國目前技術(shù)難度最大、系統(tǒng)組成最復雜的航天任務之一；此次任務將實現(xiàn)中國首次地外天體采樣返回。有望實現(xiàn)中國航天史上的五個“首次”。

　　一為首次月面自動采樣。作為此次任務的核心關(guān)鍵之一，月球表面自動采樣封裝是嫦娥五號任務中最引人注目的一個環(huán)節(jié)。為此，中國航天科技集團所屬中國空間技術(shù)研究院的設(shè)計師們采用表鉆結(jié)合、多點采樣的方式，精心設(shè)計了兩種“挖土”模式：鉆取和表取。當著陸上升組合體順利軟著陸在月球表面，嫦娥五號將開展為期約 2 天的月面工作，采集約2千克月壤并進行密封封裝，經(jīng)月面起飛、月球軌道交會對接、月地轉(zhuǎn)移和再入回收等過程將月球樣品安全送至地球家園。

二為首次月面起飛上升。當嫦娥五號完成月面工作后，它就要踏上“回娘家”的旅程，這就是涉及到突破中國航天史上另一個首次—— 月面起飛上升。順利完成月壤采樣封裝后，上升器就要準備月面點火起飛，這是一個高難度科目。月球表面環(huán)境復雜，著陸器不一定是四平八穩(wěn)的狀態(tài)，很有可能落在斜坡上或者凸起、下凹等不同地形。這給起飛帶來很大難度。此外，探測器還要克服地月環(huán)境差異、發(fā)動機羽流導流空間受限等難題。月面起飛時必須依靠航天器“自力更生”，實現(xiàn)起飛時自主定位、定姿。

三為首次月球軌道交會對接。當著陸器托舉上升器實現(xiàn)月面起飛上升后，嫦娥五號一路飛奔而去。但是僅僅依靠上升器是不能返回地球的，它需要飛到月球軌道上，在這里與軌返組合體交會對接，把采集到的月壤轉(zhuǎn)移到返回器。經(jīng)過多年的實踐探索，中國在載人航天領(lǐng)域已經(jīng)熟練掌握了近地軌道交會對接技術(shù)，但是在 38 萬公里外的月球軌道上進行無人交會對接不僅在中國尚屬首次，而且也是人類航天史上的第一次。

四為首次帶月壤高速再入返回地球。當返回器帶著月壤，從 38 萬公里遠的月球風馳電掣般向地球飛來，它的飛行速度是接近每秒 11 公里的第二宇宙速度。一旦速度過猛，返回器將一頭撞向地球，后果不堪設(shè)想，因此必須讓返回器減速飛行。科研人員創(chuàng)新提出了半彈道跳躍式再入返回技術(shù)方案，就像在太空打水漂一樣，讓返回器先是高速進入大氣層，再借助大氣層提供的升力躍出大氣層，然后以第一宇宙速度扎入大氣層，返回地面。整個過程環(huán)環(huán)相扣，確保嫦娥五號能安全順利地降落在內(nèi)蒙古四子王旗著陸場。

五為首次自取月球樣品的存儲、分析和研究。嫦娥五號探測器隨身攜帶各種“神器”，采集約 2千克月壤并進行密封封裝并安全送回地球。科研人員將首次對中國自取月球樣品進行存儲、分析和研究。

(記者 郭超凱 編輯 曾晨 視頻來源 中國國家航天局）