嫦娥五號即將奔月，哪些「名場面」將上演？

長徵五號火箭搭載嫦娥五號探測器，進入最後階段準備工作。圖/國家航天局

新京報快訊（記者 倪偉）據中國探月工程辦公室消息，我國嫦娥五號探測器即將踏上奔月之旅。目前，搭載嫦娥五號的長徵五號火箭已經矗立在發射塔架，各系統正在進行各項測試等最後準備工作。

嫦娥五號執行的是我國首次月球採樣返回任務。此前發射的嫦娥一號到四號探測器，都留在了太空或月球上，如今第一次，嫦娥將回家，並帶回2千克左右月壤樣品。

這是我國迄今最複雜、難度最高的航天任務之一。嫦娥五號去月球做什麼？將獲得哪些科學成果？了解這幾個問題，幫你Get這次任務的重點。

嫦娥五號為什麼要採樣返回？

2004年，我國探月工程立項實施，確定了「繞、落、回」三期戰略規劃。嫦娥一號到嫦娥四號任務，已圓滿完成前兩步，嫦娥五號將實現探月工程第三步戰略目標。

這意味著，嫦娥五號將是探月三期的收官之作。嫦娥五號採樣返回，將採集回大約2千克月壤樣本，分別來自月表和2米深度之下。這些月壤將成為研究月球地質和演化的重要材料。

雖然一直有探測器在月球軌道和月表，通過科學裝置研究月球，但地球上擁有規模更大的研究設備、更豐富的研究手段，將月壤帶回地球研究，必然會為研究提供更好的研究條件，有望獲得更豐富的新認知。

探月工程辦公室表示，嫦娥五號任務通過在預定著陸區域開展取樣，以及月面科學探測和後期月球樣品綜合分析，有望在月球形成過程、地質演變等方面取得新的科學認知。

全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩介紹，二十世紀六七十年代，俄羅斯採用探測器無人採樣，一共獲得了300多克樣品。美國通過阿波羅計劃實現載人登月，12名航天員曾抵達月球，一共採集了約381.7千克月壤和月巖樣品。1978年，美國贈送了1克月球樣品給中國，我國專家經過4個月研究，發表了14篇高質量論文。

嫦娥五號任務的實施，也將為我國後續的行星探測乃至載人登月驗證技術。我國計劃在2030年前開展火星和小行星採樣返回，嫦娥五號先行一步，有望積累豐富的技術經驗。

嫦娥五號任務將有哪些「名場面」？

與此前任何一次嫦娥任務相比，嫦娥五號的複雜程度都要高很多。從探測器本身來看，嫦娥一號、二號只有一個器，三號、四號都有兩個器，五號則由四個器組成。

這四個器（軌道器、著陸器、上升器、返回器）會在月球軌道、月球表面、地球上空進行多次分離和對接，具有軌道器和著陸器組合體、著陸器和上升器組合體、軌道器和返回器組合體、軌道器和支撐艙以及軌道器與對接支架5個分離面，這些分離均只有一次性特點，任何一次分離出問題，都將帶來災難性的後果。

除了「花式」分離和對接，還有兩個操作，是中國航天的首次。

其一是在月球表面點火起飛。上升器起飛的時候，沒有地球上的發射塔架和工程師的精心呵護，發射平臺穩不穩、正不正，朝向那個角度，都具有不確定性。

其二是以第二宇宙速度在地球大氣層「打水漂」。由於返回時是以第二宇宙速度高度俯衝，比神舟飛船返回艙返回時的第一宇宙速度高很多，如果減速不及時，很可能撞毀。科研人員為此設計一種半彈道式再入返回方案，即先進入大氣層，依靠大氣層的升力在跳出去，然後再次進入，一進一出，便實現了減速。

嫦娥五號之後，何時實現載人登月？

據中國國家航天局公布的計劃，嫦娥五號之後，我國探月至少已經規劃到嫦娥八號。

嫦娥六號將登陸月球南極並採樣返回，嫦娥七號也計劃著陸南極，進行一次對南極地形地貌、物質成分、空間環境綜合探測任務。嫦娥八號則將進行一些關鍵技術的月面試驗，為建設月球科研基地做一些前期探索。

2019年，中國探月工程總設計師、中國工程院院士吳偉仁透露，未來10年中國將在月球南極建立國際月球科研站，在那之前，會在2022年或2023年做些實驗。

至於萬眾矚目的載人登月，吳偉仁表示，也將在未來10年左右實現。

此次嫦娥五號就為載人登月驗證了技術。嫦娥五號在月球軌道多次分離和對接，與美國阿波羅計劃載人登月的技術類似。中國探月工程副總設計師於登雲說，希望嫦娥五號任務儘可能為未來載人登月做些技術儲備，載人登月必然要在月球軌道交會對接，這是最安全也最經濟的方式。美國在載人登月之前，也做過月球軌道交會對接試驗。

嫦五前傳：

嫦娥一號

嫦娥一號任務是我國首次深空探測任務，任務目標是在月球「繞起來」。

嫦娥一號探測器發射質量2350千克，攜帶了7種科學載荷，於2007年10月24日發射，完成了在軌1年設計壽命期內的既定任務，其後又開展了多項拓展任務，2009年3月1日受控撞月。

嫦娥一號是我國第一顆對地外天體進行環繞探測的探測器，使我國掌握了繞月探測技術，初步構建了月球探測的航天工程系統，獲取了全月球表面的遙感圖像，探測了地月空間環境，獲取了大量的科學探測數據，並取得了多項技術突破。

嫦娥一號任務獲取了多項科學探測成果：實現了月球表面影像的100%覆蓋、製作了解析度為3公裡左右的全月球數字高程模型、編制了月表U、K、Th等元素含量分布圖、得到全月球不同光照條件的四頻段微波亮度溫度數據。

任務的成功標誌著我國在月球探測領域取得了歷史性突破，成功邁出了深空探測的第一步，被看作是繼人造衛星、載人航天之後中國航天的第三個重要裡程碑，也是我國太空飛行器研製中自主創新的一個典範。

嫦娥二號

嫦娥二號任務是探月二期工程的先導星，主要目標是給月球拍高清美圖，獲取高精度月球表面三維影像。

嫦娥二號發射質量2480千克，攜帶8種科學載荷，2010年10月1日發射，至2011年5月底，獲取了包括嫦娥三號預選著陸區高清晰圖像在內的月球表面三維影像。2011年8月25日到達了日地拉格朗日L2點，進行了為期10個月的科學探測；2012年12月13日在國際上首次近距離飛越探測4179圖塔蒂斯（Toutatis）小行星。此後嫦娥二號一直朝向更遠的深空飛行，直到現在。

嫦娥二號是我國首顆飛入行星際並環繞太陽飛行的探測器。嫦娥二號任務的實施，使我國獲得了7米解析度全月圖和備選著陸區解析度優於1.5米的局部影像圖，實現了日地L2點環繞探測和圖塔蒂斯小行星飛越探測，獲取了大量的科學探測數據。

嫦娥三號

嫦娥三號任務主要目標，是落在月球上，並讓月球車跑起來，掌握月球軟著陸和巡視探測技術。

嫦娥三號探測器發射質量3780千克，著陸器與巡視器分別攜帶4種科學載荷。嫦娥三號於2013年12月2日發射，12月14日安全著陸在月球，巡視器於2013 年12月15日與著陸器分離，駛抵月面，開展巡視探測。

該任務實現了我國首次地外天體軟著陸和巡視勘察，使我國掌握了月球著陸和巡視探測技術，獲取了大量科學數據，並取得了多項技術突破，主要有全自主避障的月球軟著陸技術、月面巡視導航、月面移動、遙操作技術、月夜生存和光照自主喚醒技術等，並建造了35m、66m口徑深空測控站和65m口徑射電望遠鏡，為後續深空探測任務奠定了基礎。

嫦娥四號

嫦娥四號與三號任務內容幾乎相同，但降落的地點不同，是在月球背面，實現國際上首次月球背面軟著陸和巡視探測。為了滿足月球背面與地球的通信，任務中還發射了一顆中繼衛星「鵲橋號」，布置在遙遠的地月拉格朗日L2點，作為嫦娥四號與地球的信使。

截至2020年11月23日，嫦娥四號已在月球背面工作690個地球日，月球車累積行駛裡程589.6米，開展了月球背面巡視區形貌和礦物組份研究、月表淺層結構研究以及月面中子及輻射劑量、中性原子研究和月基低頻射電天文觀測與研究，首次揭開月球背面地下結構的神秘面紗，極大地提高我們對月球撞擊和火山活動歷史的理解，為月球背面地質演化研究帶來新的啟示。

新京報記者 倪偉

編輯 陳思 校對 吳興發