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【文/觀察者網(wǎng)專欄作者  石豪】

北京時(shí)間2020年12月17日1時(shí)59分，嫦娥五號返回器在內(nèi)蒙古四子王旗著陸場安全著陸，這標(biāo)志著探月工程嫦娥五號任務(wù)取得圓滿成功。

16年，中國探月工程“繞、落、回”三步走圓滿完成。

44年，世界終于再次獲得了來自月球的珍貴樣品。

關(guān)鍵技術(shù)，都成熟了

從地球到月球表面，再從月球表面安全返回，總共分幾步？

首先是“地球發(fā)射”，要用強(qiáng)大的運(yùn)載火箭從地球表面進(jìn)行發(fā)射，將探測器送入地月轉(zhuǎn)移軌道。

然后是“月球捕獲”，探測器要進(jìn)行機(jī)動(dòng)，被月球引力圈捕獲，環(huán)繞月球飛行。

接下來是“月球下降”，探測器的著陸器要自主下降，自主避障，安全平穩(wěn)地在月球表面降落。

降落后，探測器就開始在月表執(zhí)行預(yù)定任務(wù)，就嫦娥五號而言，“月表任務(wù)”是對月球進(jìn)行鉆探和表面取樣，并妥善封裝。

月表任務(wù)執(zhí)行完畢后，就是關(guān)鍵的“月面上升”階段，探測器的上升器要從月表起飛，將封裝好的月球樣本送入環(huán)月軌道。

嫦娥五號上升器自月球表面起飛 | 圖片來源：中國航天科技集團(tuán)

上升器進(jìn)入環(huán)月軌道后，就是驚險(xiǎn)的“月球軌道交會(huì)對接”，上升器要在遙遠(yuǎn)的月球低軌，與探測器的軌道返回組合體進(jìn)行交會(huì)對接，將月球樣本容器移交返回器保管。為確保不留下太空垃圾，威脅未來月球探測任務(wù)，上升器主動(dòng)脫離軌返組合體，受控降落到月球表面。

嫦娥五號上升器與軌返組合體交會(huì)對接 | 圖片來源：中國航天科技集團(tuán)

月球樣本的回家之路也不平凡，要先進(jìn)行“月地轉(zhuǎn)移”，探測器通過自身動(dòng)力進(jìn)入月地轉(zhuǎn)移軌道，奔向地球。

最后是“地球再入”，懷揣月球樣本的返回器以11千米/秒的高速進(jìn)入大氣層。由于月球返回器速度極高（接近第二宇宙速度），必須采用“打水漂”式的跳躍返回軌道，返回器第一次進(jìn)入大氣層后在距離地面60千米處利用自身氣動(dòng)升力彈回太空，再第二次進(jìn)入大氣層并最終著陸。這樣可以最大限度利用稀薄大氣進(jìn)行減速，減少返回器所受的過載和溫度。

嫦娥五號半彈道跳躍式再入返回 | 圖片來源：中國空間技術(shù)研究院

在中國的探月路線圖中，這些關(guān)鍵步驟是一步步實(shí)現(xiàn)的：

2007年發(fā)射的嫦娥一號，實(shí)現(xiàn)了“地球發(fā)射”、“月球捕獲”，是為探月三步走中的“繞”。

嫦娥一號軌道 | 圖片來源：國防科工局

2013年發(fā)射的嫦娥三號，在“繞”的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了“月球下降”，首次執(zhí)行了“月表任務(wù)”，是為三步走中的“落”。

嫦娥三號探測器與玉兔號月球車 | 圖片來源：國防科工局

2014年發(fā)射的嫦娥五號T1探測器，則首次驗(yàn)證了“月地轉(zhuǎn)移”和“地球再入”，為嫦娥五號成功打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

嫦娥五號T1探測器 | 圖片來源：中國航天科技集團(tuán)

因此，當(dāng)嫦娥五號成功實(shí)現(xiàn)了“月面上升”和“月球軌道交會(huì)對接”，一切就顯得那么水到渠成。

探月三步走中的“回”，終于圓滿完成，無人往返月球的全部技術(shù)，載人往返月球的全流程關(guān)鍵技術(shù)，我們用了16年的時(shí)間完全掌握。

可以自豪地說，月球的大門終于對中國完全敞開。

這是中國航天技術(shù)跨越的里程碑。