长五嫦五已就位，你好，月球，我们来了！

长五遥五送嫦五，冬月奔月去探月

几个小时后， “嫦娥五号”月球探测器将搭乘长征五号遥五火箭将从海南文昌发射场发射，飞往三十八万公里外的月球。

图片来自@我们的太空

此次发射，将是长征五号系列运载火箭第二次应用性发射（第一次为“天问一号”）、中国探月工程第六次发射任务（除嫦娥一号到五号外，还有2014年10月24日发射的嫦娥五号再入返回飞行器试验，由嫦娥五号总指挥为其取名为“舞娣”），完成“绕、落、回”三步中的第三步，开展月表采样返回任务，并为带回月球上第一抔属于我们的“土”——约两千克的月球样本。

此次任务，也将成为我国迄今为止最复杂的航天任务之一。如果任务进行顺利，我国将成为继美国、前苏联后第三个独立掌握月面采样返回技术的国家。

图片来自@涡轮喷气蛋

长河渐落晓星沉，碧海青天夜夜心

千百年来，中华民族对月球有着独特的情结，月球饱含了中国人民无数的美好想象。从“嫦娥奔月”“后羿射日”的美好传说，到“举杯邀明月，对影成三人”、“月有阴晴圆缺”的情感寄托，再到“今人不见古时月，今月曾经照古人”、“江畔何人初见月？江月何年初照人？”的哲学思考，“月”已经深深嵌入中华民族的文化基因。月球上也隐藏着众多迷人的科学秘密有待我们发现。于是乎，“上九天揽月，下五洋捉鳖”就成为了长久以来追寻的目标。

上个世纪70年代末，在中美建交前夕，美国总统卡特的国家安全事务顾问布热津斯基访华，并带来了一克宝贵的月岩，仅仅只有指甲盖大小。但是美方却没有给我们提供有关这一块月岩的任何来源、成分，似乎故意给我们留下了一道思考题。

这块小小月岩再次激发起中国人对月球的好奇心。中国将这块来之不易的月岩分成两份各0.5克，一份由北京天文馆收藏，一份供研究使用。我国先后共有一百多名科研人员投入到对这半克月岩的研究。他们不但证明了这块月岩属美国阿波罗17号飞船登月时采集的高钛月海玄武岩样品，指出了美国专家对它的具体编号，分析出其主要矿物含量，还确认了这块月岩所在的地方是不是有太阳光照射。在此后两年的时间里，中国科学家发表了14篇论文，这样的科研结果都让美方的科研人员惊讶。

但说到底，这块月岩还是别人的“施舍”，要想真正研究月球，还要靠我们自己！而在那一百多名科研人员中，有一个人就是欧阳自远。这段独特的经历让他认识到探索月球的重要性，此后他数次向中央建议开展中国的探月工程，但由于当时的综合国力限制及一些客观原因，探月工程一直未能实施。

不过在这期间，我们的科研人员也没有闲着，他们一直进行着探月工程的前期准备、可行性研究等，为日后正式开展探月工程争取了宝贵的时间。

图片来自@中国探月与深空探测网

终于，到了2004年，时任国务院总理温家宝批准了国防科工委、财政部《关于绕月探测工程的立项请示》，一期投资14亿元，我国的探月工程自此走上正轨。16年来，我们顺利实现了三步走战略中“绕、落“这两步，静待这次”嫦娥五号”圆梦月宫。正是：仰望四十二载，一万五千天的等待；嫦娥远顾，恭取一捧月尘！

图片来自@空天逐梦V

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索

承担此次发射任务的是我国自行研制的长征五号遥五火箭。“遥五”说明这是长征五号系列的第五发火箭。说到这五发火箭，就不得不提长征五号火箭研制的辛酸史。

长征五号火箭是我国第一款低温大型运载火箭，近地轨道运载能力25吨，地月转移轨道运载能力8吨，地火转移轨道运载能力5吨，运载能力位居现役运载火箭前列，实现了我国从中型到大型火箭的跨越。

图片来自@ DS_T黑黑T

也正因为如此，长征五号的研制遇到了前所未有的困难。2016年11月3日，长征五号在海南文昌发射场首飞成功。但是在2017年7月2日，长征五号火箭的第二次发射由于芯一级液氢液氧发动机异常而失利。此后长征五号暂时停飞，“回炉重造”；由于无大型运载火箭可用，我国的火星探测工程也错过了2018年的这次发射窗口，只得继续延后。

图片来自@林晓奕

最终，在我国航天人的努力下，改进后的长征五号遥三火箭于2019年12月27日复飞成功。2020年7月23日，长征五号遥四火箭搭载我国的首个火星探测器“天问一号”飞赴火星。

图片来自@我们的太空

而此次长征五号遥五的发射，也将是长征五号系列火箭在一年之内的第四次发射，在此预祝此次发射任务圆满成功！

九天揽月星河阔，十六青春绕落回

月球距离我们约三十八万公里，在茫茫的宇宙中并不算远。但是，要想顺利地登月却不是一件简单的事情。首先，由于地球、月球都有公转，因此要前往月球，飞行器轨道就不能是直的“两点一线”。

其次，在航天运输领域绝对是寸土寸金，以求最大化地利用每一克重量，降低成本。因此，从火箭运载能力、节约燃料的角度，就需要将飞船设计成多段。因为我们要登月并且携带月壤返回，如果我们让飞行器所有的部分都登月再重新发射、飞回地球，会极大提高难度并且浪费燃料。所以，需要登月的部分是一个能从月球起飞的火箭（上升器）、把上升器送到月球的登月着陆器。返回器负责带着月壤返回地球，轨道器负责绕月飞行、与上升器对接。在整个过程中，返回器、轨道器是不需要登月的。

图片来自@中国科普博览

相比于之前“嫦娥一号”到“嫦娥四号”探测器，“嫦娥五号”结构更为复杂，有4个主要部件——上升器、着陆器、再入器和轨道器，而“嫦娥一号”与“嫦娥二号”仅仅是一个轨道器，“嫦娥三号”与“嫦娥四号”也只有一个着陆器与一个巡视器。

而整个的飞行任务也包括一次探月飞行包括两次发射（地面发射与月面发射），两次着陆（月面着陆与地球着陆），两次封装（月面封装与月轨封装），一次交会对接（月轨对接）多个过程。

月面采样，图片来自@中国科普博览

在整个任务过程中，“嫦娥五号”面临的困难也远不止这些。

首先是发射，嫦娥五号的上升器需要在月球发射，在保障完备、信息全面的地面发射尚且有难度，更何况是在远离地球、信息缺乏的月球。特别是着陆位置，如果着陆地点的坡度、高程出现一点点偏差，都会严重影响造成上升器的发射。

由于我国先后发射了嫦娥三号和嫦娥四号探测器，均成功实现了月面登陆，嫦娥四号甚至实现了超高难度的月背登陆，所以月面登陆不需要过于担心。

从月球返回地球的过程中，因为距离远，火箭的速度会不断上升，在再入阶段会以第二宇宙速度再入地球大气层。为保证整个飞行器及其携带的月壤的安全，我们需要降低其速度，即调整再入角度、延长再入时间，俗称“打水漂”。

当然，对于“打水漂”我们其实已经不陌生了，前文提到的“舞娣”再入返回飞行器就是验证这个再入返回阶段的，取得了圆满成功。此外，我们的弹道导弹其实也使用了这个“打水漂”的技术。

图片来自@新华社 

这次任务的封装和月球轨道对接也异常关键。嫦娥五号要在恶劣的环境下完成月面封装和月轨封装，实现月壤“采集-包装-转移-封装”一条龙服务；月轨对接则需要在远离地球，缺乏导航、测距、定位等支持的月轨实现上升器与轨道器的精确对接。

图片来自@中国科普博览

总之，这次嫦娥五号任务是充满了风险与挑战。但是，回望中国航天的历史，我们哪一次不是在困难面前靠着自力更生、艰苦奋斗创造出一个又一个的奇迹？我们相信，今天，我们年轻的航天人队伍，定能续写这桩伟大事业的辉煌。

巡天遥看一千河，敢叫日月换新天

航天事业，是当代衡量一个国家综合国力的重要因素，也是当今世界各个大国强国争相发展的领域。

“几百年前，我们错过了大航海时代，进而错过了第一次、第二次工业革命，我们用几代人的努力、牺牲才勉强赶上了第三次工业革命的末班车，这一次，我们不能再错过了！”

今天的宇宙，就是明天的未来。月球，作为地球的唯一卫星，不仅为地球带来了潮汐引力、维持地球的倾角、控制地球自转速度，其本身也拥有大量的自然资源，特别是氦三，有望成为未来解决地球能源的重要能源。

受制于地球引力、资源等因素影响，人类从地球进入太空的成本极高，难度极大。尤其是未来我们要走向更广阔的宇宙的时候。月球以其丰富的资源、优越的位置，成为人类开展原位资源利用（简言之就是利用地球外的资源，一路开发一路探索）、开展深空探索的关键节点。

上图：美国SpaceX公司重型猎鹰火箭，下图：美国联合发射联盟公司的宇宙神运载火箭

2018年8月，NASA公布的最新研究表明月球的两级极有可能存在水源。就在上个月，NASA还宣布在阳光照射下的月球表面，首次探测到水分子。这将月球的开发和利用将进入一个前所未有的高度。但无论月球有没有水源，在可预见的将来月球都将成为人类走向深空的起点。这一步，中国无论如何，不能缺席。

火箭专家、宇宙航行之父齐奥尔科夫斯基说过：“地球是人类的摇篮，但人类不可能永远被束缚在摇篮里” 。习近平同志指出，探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦。在太空俯瞰过地球的人，才知道地球多么的美丽，太空多么的深邃，宇宙多么的广袤无垠。比宇宙更广阔的，大概就是人类的梦想。

位于喀什的我国首个深空天线组阵系统，图片来自@我们的太空

几个小时后，嫦娥五号即将飞向月球，在时隔四十四年后再次带回月球给予我们的馈赠（上一次月球采样返回任务还是1976年的前苏联月球24号探测器）。而中国探月四十年的努力与溯源，正在飞往前人从未到达的地方。可以预见，浩渺深空，将留下越来越多的中国印记。

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本文参考：

1.人民日报评论【锐评】在航天日，筑牢梦想的阶梯

2.公众号“中国科普博览”《嫦娥五号蓄势待发，我国最复杂的航天任务即将登场》、《中国人探月的故事》

3.知乎用户“草庐”的回答http://dwz.date/dr7J

4.B站up主“艾栗夏”《举国之力只为一捧月尘，月球对人类究竟有多重要？》

https://www.bilibili.com/video/BV1qK4y1Z7o3

5.中国探月与深空探测网http://www.clep.org.cn/

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本文作者@这波是肉蛋葱鸡

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