嫦娥五号任务：探月工程战略规划收官之作

文/叶朝明 

　　探月工程嫦娥五号于2020年11月24日发射，经过23天任务周期，返回器于12月17日在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，首次实现了我国地外天体采样返回。 

　　2月22日上午，习近平总书记在北京人民大会堂会见探月工程嫦娥五号任务参研参试人员代表并参观月球样品和探月工程成果展览，充分肯定探月工程特别是嫦娥五号任务取得的成就。他强调，要弘扬探月精神，发挥新型举国体制优势，勇攀科技高峰，服务国家发展大局，一步一个脚印开启星际探测新征程，不断推进中国航天事业创新发展，为人类和平利用太空作出新的更大贡献。 

　　实施探月工程是一项重大的战略决策 

　　月球是距离地球最近的天体，也是地球唯一的天然卫星。由于月球的空间位置独特、潜在资源丰富，是研究生命起源与演化、人类生存环境演变和地月系统的重要对象，成为人类开展深空探测的首选目标和前哨站。 

　　20世纪50年代至20世纪末，美国、苏联、日本共开展了121次月球探测活动，取得巨大成就，不仅促进了人类对月球、地球和太阳系的认识，还催生了一系列基础科学与应用科学的创新和发展，建立完善了庞大的航天工业和技术体系，形成了一大批高科技工业群体，产生了显著的社会经济效益。从20世纪90年代初开始，各主要航天国家和组织又开始计划和实施新一轮的月球探测计划，为月球资源的开发和利用做准备。 

　　我国于1995年下达探月可行性和必要性课题论证，2004年批准立项。实施探月工程，是党中央、国务院、中央军委着眼社会主义现代化建设全局，把握世界科技发展大势，为推动我国航天事业发展，促进科技进步和创新，提高综合国力作出的一项重大战略决策；也是我国在发展人造卫星和载人航天之后，航天科技有所创造、有所作为的重大举措。 

　　中国探月“绕、落、回”三个阶段规划 

　　人类探索和开发利用月球活动，可以概括为探月、登月、驻月3个阶段。中国探月工程按照“探、登、驻”进行规划论证，根据综合国力和国家发展战略，规划为2020年前分“绕、落、回”3期组织实施。 

　　探月工程实施以来，在党中央、国务院、中央军委的坚强领导下，聚焦“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”目标，参与工程的全体科技工作者一张蓝图绘到底，“一条龙”攻关攻坚，“一盘棋”协同推进，“一体化”迭代提升，团结奋进、顽强拼搏，实现了“六战六捷”。 

　　2007年，嫦娥一号绕月综合探测，开启了中华民族探月之旅；2010年，嫦娥二号勘察落月区域，拍摄了分辨率优于7米的全月影像图；2013年，嫦娥三号落月巡视探测，在地外天体“踏”出了中国的足迹；2014年，再入返回飞行试验立新功，验证了月面返回关键技术；2019年，嫦娥四号开创探月先河，首次实现了人类航天器在月球背面巡视探测；嫦娥五号任务是中国探月的第六次任务，也成为探月工程“绕、落、回”三步走战略规划的收官之作。 

　　嫦娥五号飞行过程和任务周期 

　　嫦娥五号任务作为我国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程，首次实现了我国地外天体采样返回。飞行过程11个阶段，任务周期23天。 

　　运载发射、地月转移、近月制动、环月飞行。2020年11月24日4时30分，嫦娥五号在海南文昌航天发射场由长征五号遥五运载火箭成功发射，从地球飞往月球，完成两次轨道修正后，成功实施“刹车”制动被月球引力捕获，顺利进入环月轨道飞行。 

　　月面下降、月面工作、月面上升。2020年11月30日凌晨，嫦娥五号探测器一分为二，轨道器与返回器组合体继续在环月轨道上飞行，等待上升器交会对接；着陆器与上升器组合体于12月1日23时11分着陆，在超过100摄氏度的月面高温下，进行钻取采样和机械臂采样及样品封装。12月3日晚23时10分，上升器月面点火，上升进入预定环月轨道。 

　　交会对接、环月等待、月地转移、再入回收。12月6日凌晨5时49分，轨道器与返回器组合体与上升器成功交会对接，上升器分离。此后约6天时间继续环月飞行等待时机，通过两次入射进入月地转移轨道。12月17日1时许，当飞行高度距地球约为5000公里时，返回器与轨道器解锁分离。返回器在距地面高度约120公里处，以接近第二宇宙速度（约为11.2千米/秒）进入地球大气层，实施初次气动减速。下降至预定高度后，返回器向上跃出大气层，到达最高点后开始滑行下降。之后，返回器再次进入大气层，实施二次气动减速。在降至距地面约10公里高度时，返回器打开降落伞并保持姿态稳定，降落于内蒙古四子王旗着陆场。 

　　嫦娥五号任务成功的意义和影响 

　　嫦娥五号任务圆满成功，提升了我国深空探测核心能力，培养造就了一支专业化、年轻化、能打硬仗的人才队伍，完善了组织实施复杂航天工程的系统方法，积淀彰显了“追逐梦想、勇于探索、协同攻坚、合作共赢”的探月精神，具有重大意义和深远影响。 

　　——充分体现了新型举国体制的优势。嫦娥五号任务技术跨度大，复杂程度高，涉及领域广泛，参与人员众多，工程规模宏大，有数千个单位、数万名科技人员直接或间接参与。从设计研发、生产试验，到发射实施、飞行控制，每一次技术突破，每一步工程跨越，都有效地实现了全国协作和密切配合，最广泛地凝聚各方面智慧和力量，最大限度发挥了各方面的资源优势。这不仅彰显了中国航天攻坚克难的优良传统和创新精神，展示了“两个一百年”进程中中华民族伟大复兴的重大成就，更加体现了新型举国体制集中力量办大事的优势，将大大增强全国人民、海外侨胞的民族自信心、自豪感和凝聚力。 

　　——使我国成为继美苏之后世界上第3个月球采样返回的国家。人类于20世纪50年代末期开始尝试月球探测，20世纪60年代后期开始月面采样。1969年7月，美国阿波罗11号载人登月，第一次采集了月岩样品，后续阿波罗12、14、15、16、17号载人登月，共计采样约382千克。而苏联共发射了11颗月球自动采样探测器，直到1970年9月12日第六次发射月球16号采样探测器首次取得成功，后续又于1972年2月发射月球20号、1976年8月发射月球24号，3次共采集月球土壤样品326克。时隔44年，中国探月嫦娥五号一次从月球采样1731克成功返回，成为世界上第3个实施月球采样返回的国家。 

　　——大大推进了我国航天技术的进步和发展。嫦娥五号任务十年磨一剑，是中国探月16年科技创新的集中展示。作为我国目前复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程，嫦娥五号完成了一次对接、六次分离，两种方式采样、五次样品转移，经历了11个重大阶段和关键步骤，环环相连、丝丝入扣，创造了5个中国首次：首次在地外天体的采样与封装，首次地外天体上点火起飞、精准入轨，首次月球轨道无人交会对接和样品转移，首次携带月球样品以接近第二宇宙速度再入返回，首次建立我国月球样品的存储、分析和研究系统等。此次任务的成功实施，是我国航天事业发展中里程碑式的新跨越，标志着我国具备了地月往返的能力，实现了“绕、落、回”三步走规划完美收官，为我国未来月球与行星探测奠定了坚实基础。 

　　——将进一步深化对月球成因和太阳系演化历史的科学认知。月球表面布满了大大小小的撞击坑，月壤是在陨石和微陨石的频繁撞击、撞击溅射物堆积、宇宙射线和太阳风的轰击，以及剧烈的温差促使月表岩石热胀冷缩破碎等机械作用下最终形成的，不仅可以揭示月球岩石类型、月球的总体成分特征及其化学演化历史等，同时还蕴含着太阳系行星、卫星早期演化历史的重要科学信息。唯有采集更多不同地质背景、形成于不同时期的月球样品，才能帮助人类加深科学研究。俄罗斯和美国的9个采样点，都在纬度30度的范围，嫦娥五号的采样点选择了43度的风暴洋东北角的玄武岩区域，这个全新的采样区域带回的全新样品研究，对月球表面的风化作用、火山作用和区域地质背景、区域地质演化方面应该会有很多科研贡献，也将会进一步推进人类对月球形成、地月系统乃至太阳系的全面认识。 

　　探索浩瀚宇宙、和平利用太空，是中华民族的千年梦想和矢志追求。以嫦娥五号任务圆满成功为起点，我国探月工程四期和行星探测工程将接续实施，通过开展更复杂、更精细、更遥远距离的探测活动，不断谱写中国航天事业发展新篇章，为全面建成小康社会、不断夺取中国特色社会主义新胜利、实现中华民族伟大复兴的中国梦作出新的更大贡献！