作者|蔣昕璵
審核|鄭成卓
編輯|賀柏翔
我們最近的鄰居——月球（圖片來源於丁乙）
儘管近年來有關月球的研究成果層出不窮，但我們對這個鄰居依然知之甚少。對於她的起源，我們仍不能給出確切的答案。要解答有關月球的一系列問題，最好的方法就是進行實地探測，探測的方法之一就是採集月壤並進行分析。
歷史上國內外許多探測器已將此付諸實踐，尤其是阿波羅計劃中帶回地球的大量月壤，為各種科研項目做出了重大貢獻。但我們還需要更多來自不同地質背景、不同歷史時期的樣本，並帶回地球進行更精確的分析——嫦娥五號就背負著這樣的使命，踏上了前往月球的漫漫徵程。
長徵五號遙五火箭點火起飛瞬間(圖片來源於劉君達)
北京時間11月24日4時30分，長徵五號遙五火箭託舉著嫦娥五號月球探測器在海南文昌發射場升空，發射取得圓滿成功。這次任務是中國航天史上難度最大的任務之一，也是我國探月三期工程的收官之作。「繞、落、回」三部曲走到了最後一步，嫦娥終於不再一去不返，而是會帶著月球的「土特產」回到地球。
長徵五號遙五運載火箭升空（圖片來源於孫霈源）
嫦娥五號探測器由軌道器、返回器、著陸器、上升器四個部分組成，重8.2噸，共配置了6臺有效載荷和一臺載荷管理器。6臺有效載荷分別為降落相機、全景相機、全景相機轉臺、月球礦物光譜分析儀、月壤結構探測儀和國旗展示系統。
嫦娥五號探測器結構示意圖（圖片來源於網絡）
嫦娥五號任務的科學目標是開展採樣區月表形貌和地質構造調查、次表層結構探測以及月表物質成分和資源勘察，建立現場探測數據與實驗室分析數據之間的聯繫；對採回的月球樣品進行系統、長期的實驗室研究，分析月壤結構、物理特性、物質組成，深化月球成因和演化歷史的研究。
計劃實現三大工程目標：一是突破窄窗口多軌道裝訂發射、月面自動採樣與封裝、月面起飛、月球軌道交會對接、地球大氣高速再入、月球樣品儲存等關鍵技術；二是實現我國首次地外天體自動採樣返回；三是完善探月工程體系，為我國未來開展載人登月與深空探測積累重要人才、技術和物質基礎。
嫦娥五號完成我國首次國旗月表獨立展示（圖片來源於CNSA/CLEP）
嫦娥五號在前期進行兩次軌道修正（原計劃三次，因入軌精度較高，第三次取消）和兩次近月制動後，順利進入近圓形環月軌道，並於11月30日凌晨4:40完成了著陸器上升器組合體（下稱「著上組合體」）與軌道器返回器組合體（下稱「軌返組合體」）的分離。
著上組合體與軌返組合體分離（視頻來源於我們的太空）
著上組合體兩次降軌變軌後，於12月1日23:11成功在月球正面風暴洋北部的呂姆克山一帶軟著陸，隨後開始月面自動採樣，本次採樣使用了表取和鑽取相結合的方式，計劃採取2公斤左右的月壤。2日22時，探測器順利完成採樣工作。
3日上升器起飛前，著上組合體實現月面國旗展開，這是我國首次國旗月表獨立展示。23:10，上升器完成我國首次地外天體起飛，進入預定環月軌道，之後在6日5:42完成了與軌返組合體的對接，這是人類首次進行月球軌道無人自動交會對接。緊接著6:12將樣品容器安全轉移至返回器中，12:35軌返組合體與上升器成功分離，8日7:30上升器降落在月球表面預定落點。
此後軌返組合體進入環月等待階段，直到12～13日實施了兩次月地轉移入射，後續又進行了三次月地轉移軌道修正。17日凌晨1時許，軌道器與返回器分離，1:59，返回器在內蒙古四子王旗預定區域成功著陸，嫦娥五號任務圓滿完成！
返回器成功著陸（圖片來源於CCTV）
嫦娥五號任務圓滿完成（圖片來源於我們的太空）
仰望星空，更要腳踏實地。最後，我們一起回顧一下探月工程的點點滴滴：
2007年10月24日
長徵三號甲火箭成功發射嫦娥一號，我國成為世界上繼蘇聯（俄羅斯）、美國、日本、歐空局之後第5個自主發射月球探測器的國家。2009年3月1日，嫦娥一號完成使命，撞擊月球表面預定地點
2010年10月1日
長徵三號丙火箭成功發射嫦娥二號，我國成功突破直接地月轉移軌道發射技術，獲取了7米解析度的全月圖，2012年12月13日成功飛掠4179號小行星圖塔蒂斯，使我國成為繼美國、日本、歐空局之後第4個探測小行星的國家。
2013年12月2日
長徵三號乙火箭成功發射嫦娥三號。此次任務的圓滿成功，使我國成為世界上繼蘇聯/俄羅斯、美國之後第3個實現月面軟著陸和月面巡視探測的國家。
2014年10月24日
長徵三號丙火箭成功發射嫦娥五號T1再入返回飛行器，為嫦娥五號探路，11月1日返回器回到地球。
2018年5月21日
長徵四號丙火箭成功發射鵲橋號中繼星，作為地月通訊和數據中轉站，這是世界首顆地球軌道外專用中繼通信衛星。
2018年12月8日
長徵三號乙火箭成功發射嫦娥四號，執行人類歷史首次月球背面軟著陸和巡視探測任務。
2020年11月24日
長徵五號遙五火箭成功發射嫦娥五號，執行我國首次月面採樣返回任務。
……
（未來計劃，日期僅供參考）
2023/2024年 ??月 ??日
嫦娥六號 月球南極採樣返回
2024 年 ??月 ??日
嫦娥七號 月球南極綜合探測
2026年 ??月 ??日
嫦娥八號 關鍵技術月面試驗
21世紀30年代～40年代
建立綜合型月球基地，實現人類長期駐留！
嫦娥五號採樣返回任務的成功完成，不僅為我國21世紀20年代火星採樣返回任務（目前計劃2028年）奠定了基礎，也驗證了載人登月所需掌握的部分關鍵技術，意義重大。探月工程四期部署了嫦娥四、六、七、八號等任務，嫦娥四號作為先導任務已取得成功，嫦娥六、七、八號將執行更加複雜的任務，她們將幫助我們逐步揭開月球的神秘面紗。期待有一天，我們能親自踏上這片遙遠的土地，將中華民族奔月的夢想變成現實。
參考資料
1、 孫輝先，李慧軍，張寶明，等. 中國月球與深空探測有效載荷技術的成就與展望[J]. 深空探測學報， 2017，4（6）：495-509.
2、 裴照宇，王瓊，田耀四，嫦娥工程技術發展路線.深空探測學報，2015.6
3、 尹懷勤，我國探月工程的發展歷程.天津科技，2017.2
4、@China航天，新浪微博，https://weibo.com/u/5616492130?is_all=1
5、 「大火箭」成功送「嫦娥五號」奔月！揭秘三大看點，航天科技一院/中國運載火箭技術研究院微信公眾號， https://mp.weixin.qq.com/s/ZWLZzdbsH5Tqo4biQN8TZQ
6、 嫦娥五號榮耀歸來！小動物成功搶鏡，我們的太空微信公眾號，https://mp.weixin.qq.com/s/rw-5DY6DxLqAJGcP8XFeng
7、 嫦五之旅，全程高燃！月球「土特產」順利送達，嫦娥五號探月任務全程回顧，空天部落微信公眾號，https://mp.weixin.qq.com/s/dRstgbtDbmOWVinBfVQLJQ
8、 嫦娥五號回家！未來十年，國際月球探測有這些計劃，時蓬，王琴，白青江，範全林/科技導報微信公眾號，https://mp.weixin.qq.com/s/si2aq-y7buprZEkEUCgSEw
9、長五×嫦五磅礴出徵，探月往返路徑圖，三體引力波微信公眾號，https://mp.weixin.qq.com/s/0JFceh_69t1J6jwwgkS43w
10、探月極限挑戰之旅開啟！嫦娥五號出發了，六號、七號還遠嗎，太空精釀/科學大院微信公眾號，https://mp.weixin.qq.com/s/vlNYk1MuV2DhuGoDMU8vyA
11、List of missions to the Moon，wikipedia，https://en.m.wikipedia.org/wiki/List_of_missions_to_the_Moon
本文來自：星明天文臺（已授權），未經許可不得轉載。