备受瞩目的年底航天大戏——嫦娥五号任务终于来了。

根据国家航天局的最新消息，今天（11月24日）凌晨4点30分，由中国航天科技集团有限公司第一研究院抓总研制的长征五号遥五运载火箭，在中国文昌航天发射场点火升空，成功将“嫦娥五号”月球探测器送入地月转移轨道。

这可是“胖五”长征五号系列运载火箭的第二次应用性发射，主要是为了运送探月工程嫦娥五号探测器至地月转移轨道，来完成我国首次地外天体采样返回任务，意义非同小可。

作为我国探月三期工程采样返回任务的核心，嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器、上升器组成，这是迄今为止我国研制的最复杂的航天器系统、并将执行最复杂的飞行任务。

长征五号遥五火箭将“嫦娥五号”月球探测器直接送入近地点高度约 200 公里、远地点高度约 41万 公里的地月转移轨道。这就意味着，探测器与火箭分离进入这一轨道后，沿着地月转移轨道飞行，就可以到达近月点附近，进行后续下降、上升、返回等一系列工作。

而在此次发射的准备期也是非常“极限”，由于地月相对位置以及轨道设计等因素的限制，此次发射是一次接近于“零窗口”的发射，窗口期只有 50 分钟。研制团队应用“窄窗口多轨道”技术，针对 50 分钟的发射窗口分别设计了 5条发射轨道，在发射窗口期内，可根据发射时间通过软件自动选择发射轨道。

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上演中国四个第一“名场面”

作为我国探月工程“绕落回”三步走中的最后收官之战，“嫦娥五号”将有望实现我国航天史上的四个“首次”。

首次在月球表面自动采样，作为此次任务的核心关键之一，月球表面自动采样封装是嫦娥五号任务中最引人注目的一个环节。在这个阶段，嫦娥将在月面选定区域着陆，采集月壤实现我国首次月面自动采样。

首次从月球表面起飞，为了确保上升器能够顺利起飞上升，航天科技集团五院嫦娥研制团队进行了大量的试验验证，并建立了一整套环环相扣的系统保证任务，为嫦娥五号胜利迈出回家一步保驾护航。

首次在38万公里外的月球轨道进行无人交会对接，经过几十年的实践探索，我国在载人航天领域已经熟练掌握了近地轨道交会对接技术，但是在38万公里外的月球轨道上进行无人交会对接不仅在我国尚属首次，而且也是人类航天史上的第一次。

首次带月壤以接近第二宇宙速度返回地球，从38万公里远的月球风驰电掣般向地球飞来，这时它的飞行速度是接近每秒11公里的第二宇宙速度，而一般从近地轨道返回的航天器速度大多为每秒8公里的第一宇宙速度。为此，航天科技集团五院嫦娥五号探测器的设计师们创新提出了半弹道跳跃式再入返回技术方案，确保嫦娥五号能安全顺利地降落在四子王旗着陆场。

最近一次月球采样是苏联1976年的月球24采样任务。没错，是已经成为历史的“苏联”，时隔上一次人类成功取得月球样本已经过去了44年。嫦五任务的成功，中国将成为人类第三个获取月球样本的国家。

8.2吨重“胖五”发射有多难

本次发射，可谓是史诗级挑战，首先在取样阶段，在引力只有地球1/6的月球上，采样和封装很困难，以前中国从没做过，更何况全过程都要无人操作。

从月球表面起飞也是一大难点，因为通常发射火箭都有稳定的平台，有散热和导流的设施。月球表面地形相对复杂，甚至不平坦，在这种恶劣条件下起飞，对上升器是很大的考验。

在月球轨道上的对接难度就更高，在38万公里距离，电磁波也需要1秒多才能抵达，地面控制中心根本无法完成这样精细的对接操作。打个比方，在这样距离上的对接基本是针尖对针尖，不但要对得准还必须接得上。

当嫦娥五号返回大气层时，速度达到第二宇宙速度，每秒11.2公里，这么高的再入速度也是历史首次。过去我们航天器的再入都是第一宇宙速度，每秒7.9公里。

速度更高、摩擦更大，返回器的气动外形、防热材料、姿态控制都是新挑战。以上这些都是此次航天探测中的关键难点，而嫦娥五号将承担起这些科研重任，并为我国的探月工程，积累下宝贵经验。

历代嫦娥是如何“抓土回家 ”

2004年，中国正式开展月球探测计划，在国务院正式批准绕月探测工程立项后，工程领导小组便将其命名为“嫦娥工程”，并将第一颗绕月卫星命名为“嫦娥一号”。中国探月工程用“嫦娥奔月”神话传说中的人物来命名，弘扬了中国传统文化，表达了中国人“奔月”的决心。

“嫦娥工程”按计划分为“无人月球探测”“载人登月”以及“建立月球基地”3个阶段。目前已经发射的“嫦娥一号”到“嫦娥三号”探测器，还有即将发射的“嫦娥四号”和“嫦娥五号”探测器，都属于无人月球探测阶段，又分为“绕”“落”“回”三步走。

其中，“绕”为第一期。首先实现卫星绕月飞行探测。“落”为第二期。我们的探测器要首先完好无损地降落在月球上，才能载人上去。在这个阶段，我们要开展“软着陆”和月球表面的勘察。

“软”的意思是别一头撞上去，机器要完好；月球勘察则要能接收地球的遥控。对此，“嫦娥二号”成为“嫦娥三号”先导星，先验证了一部分关键技术，又对预选降落区域进行了探测。随后于2013年发射的“嫦娥三号”实现了月球软着陆，这也是我国航天器首次降落在地球以外的天体。

“回”为第三期。要随探测器返回地球。同时，科学家也需要在地球对月球样本进行分析。因此，这个阶段需要可以把月球车采集到的样品带回来的技术。而此次发射的“嫦娥五号”任务就是无人自动采样返回。