文/陳婧
11月24日凌晨，身強體壯的「胖五」長徵五號運載火箭再一次從文昌航天發射場刺入蒼穹，帶著「五姑娘」嫦娥五號探測器飛向遠在38萬公裡外的月球。
這一次的「廣寒宮」探索之旅和以往有哪些不同？
這位嫦娥「五姑娘」從「月宮」瀟灑走一回後，還能捎點「特產」——月壤，再次回到地球母親的懷抱。
從1克到約2000克，從首次接觸月壤到自主採樣返回，42年如白駒過隙。此番，中國自主採集月壤令人期待。
這位嫦娥「五姑娘」為何不一般？
△11月24日4時30分，在文昌航天發射場，長徵五號遙五運載火箭成功發射探月工程嫦娥五號探測器。中新社記者 駱雲飛 攝
「此次嫦娥五號探月任務將有望創造5個『中國首次』：一是地外天體的採樣與封裝，二是地外天體的起飛，三是月球軌道交會對接，四是攜帶樣品高速地球再入，五是樣品的存儲、分析和研究。這在我國都是首次。」國家航天局探月與航天工程中心副主任、探月工程三期副總設計師、嫦娥五號任務新聞發言人裴照宇介紹道。
與嫦娥家族中的幾位「姐姐」相比，嫦娥「五姑娘」有什麼不同？其在大家族中扮演著什麼樣的角色？
——承擔使命不同
與嫦娥一號至嫦娥四號4位「姐姐」不一樣，「五姑娘」要完成中國探月工程「繞、落、回」三步走的最後一步。嫦娥五號任務的成功實施，將實現中國首次在地外天體無人採樣返回。
發射成功後，「五姑娘」將經過11個階段，20餘天的在軌飛行過程，採集約2000克月球樣品返回地球。
——外觀造型不同
與嫦娥一號、二號、三號、四號相比，「五姑娘」探測器的技術跨度大、結構也更為複雜，它是由軌道器、著陸器、上升器、返回器4器組成。這4器每一個都是單獨的個體，但它們也能組合在一起。
此外，4器「串」在一起則構成了一個完整的探測器。而嫦娥一號和嫦娥二號分別是單獨的衛星，嫦娥三號和嫦娥四號是由著陸器和月球車「2器」組成。而嫦娥五號則是由4器組成，因此「五姑娘」是家族裡結構最複雜的探測器。
——任務目標不同
「五姑娘」任務的目的是實現月面自動採樣返回，開展月球樣品地面分析研究。任務期間，「五姑娘」探測器將重點實現三大工程目標：一是要突破一系列關鍵技術，提升中國航天技術水平；二是要實現首次地外天體自動採樣返回，推進中國科學技術重大跨越；三是要完善探月工程體系，為載人登月和深空探測奠定一定的人才、技術和物質基礎。
此外，「五姑娘」探測器還將開展一系列科學探測，如著陸區的現場調查和分析，著陸點區域形貌探測和地質背景勘察，獲取與月球樣品相關的現場分析數據，建立現場探測數據與實驗室分析數據之間的聯繫；月球樣品的分析與研究，對月球樣品進行系統、長期的實驗室研究，分析月壤的結構、物理特性、物質組成，深化月球成因和演化歷史的研究等。
在月球「挖土」並返回到底有多難？
△11月24日4時30分，在文昌航天發射場，長徵五號遙五運載火箭成功發射探月工程嫦娥五號探測器。中新社記者 駱雲飛 攝
「嫦娥五號在月面工作的時間約2天。」對於備受矚目的月球「挖土」，航天科技集團五院嫦娥五號總體副主任設計師李青接受中新社專訪時介紹。
據了解，「五姑娘」隨身攜帶的鑽取採樣裝置、表取採樣裝置、表取初級封裝裝置和密封封裝裝置等「神器」，將採取深鑽、淺鑽以及「鏟土」「挖土」「夾土」等方式，採集約2000克月壤，並進行密封封裝。
完成月面工作後，「五姑娘」再經月面起飛、月球軌道交會對接、月地轉移和再入回收等過程，將月球樣品安全送至地球家園。
難點來了——月面起飛上升，這是我國航天史上的另一個「首次」。
完成月壤採樣封裝後，「五姑娘」的上升器，要準備月面點火起飛，這是一個高難度科目。
沒有一馬平川的起飛地，更沒有成熟完備的發射塔架，著陸器就相當於上升器的發射塔架，託舉「五姑娘」回家。
中國航天科技集團五院嫦娥五號探測器副總設計師阮劍華阮劍華表示，月球表面環境複雜，著陸器不一定是四平八穩的狀態，很有可能落在斜坡上或者凸起、下凹等不同的地形上。這就給起飛帶來很大的難度。
此外，「五姑娘」還要克服地月環境差異、發動機羽流導流空間受限等難題。月面起飛時，「五姑娘」還無法像運載火箭一樣「在地面發射前由地面人員完成測調和確認」，而必須依靠太空飛行器「自力更生」，實現起飛時自主定位、定姿。
月面起飛上升後，「五姑娘」還要突破層層技術難關才能完成採樣返回地球。
嫦娥五姐妹有怎樣的命運歸宿？
中國探月工程從立項之初，就設計了「繞、落、回」三步走戰略，這就意味著嫦娥家族眾姐妹將擁有不同的命運和歸宿。
2007年10月24日，中國成功發射嫦娥一號衛星。2009年3月1日，嫦娥「大姑娘」按預定計劃受控撞月，為探月工程一期——「繞月探測」任務畫上了一個圓滿的句號。
2010年10月1日，嫦娥二號衛星發射成功。2012年12月13日，嫦娥二號衛星與圖塔蒂斯小行星由遠及近「擦肩而過」，首次實現中國對小行星的飛躍探測，嫦娥「二姑娘」成為中國第一個行星際探測器。
2013年12月14日，嫦娥三號探測器著陸月面。次日，著陸器和巡視器互拍成像，嫦娥三號任務圓滿成功，實現了中國首次地外天體軟著陸和巡視探測。嫦娥「三姑娘」也永久地留在月面，遙望著地球家園。
2019年1月3日，嫦娥四號探測器成功登陸月背，成為人類歷史上首個在月球背面軟著陸和巡視探測的太空飛行器，至今狀態良好，未來，嫦娥「四姑娘」還將繼續月背探索之旅。
月球家族中年長的幾位「姐姐」有一個共同點，那就是誰也不能再次回到「娘家」了。而嫦娥五號比幾位「姐姐」幸福多了，因為她從「月宮」瀟灑走一回後，還能捎點「特產」——月壤，再次回到地球母親的懷抱。
文章綜合自中國新聞網、中國青年報、澎湃新聞、環球時報。
來自：國是直通車
編輯：陳昊星
責編：魏晞