着陸畫面！第一視角看嫦娥五號落月全程
None
據國家航天局網站消息，12月1日23時11分，嫦娥五號探測器成功着陸在月球正面西經51.8度、北緯43.1度附近的預選着陸區，並傳回着陸影像圖。
12月1日22時57分，嫦娥五號着陸器和上升器組合體從距離月面約15公里處開始實施動力下降，7500牛變推力發動機開機，逐步將探測器相對月球速度從約1.7公里/秒降為零。期間，探測器進行快速姿態調整，逐漸接近月表。此後進行障礙自動檢測，選定着陸點後，開始避障下降和緩速垂直下降，平穩着陸於月球正面風暴洋的呂姆克山脈以北地區。着陸過程中，着陸器配置的降落相機拍攝了着陸區域影像圖。
成功着陸後，着陸器在地面控制下，進行了太陽翼和定向天線展開等狀態檢查與設置工作，將正式開始持續約2天的月面工作，採集月球樣品。
嫦娥五號探測器動力下降過程降落相機拍攝的圖像。供圖：國家航天局
延伸閲讀：
為什麼要選呂姆克山附近作為着陸地點？
12月1日22時57分，嫦娥五號着陸器和上升器組合體從距離月面約15公里處開始實施動力下降，7500牛變推力發動機開機，逐步將探測器相對月球速度從 約1.7 公里/秒降為零。期間，探測器進行快速姿態調整，逐漸接近月表。此後進行障礙自動檢測，選定着陸點後，開始避障下降和緩速垂直下降，平穩着陸於月球正面風暴洋的呂姆克山脈以北地區。
嫦娥五號着陸地點(紅圈處)：呂姆克山脈 中新社資料圖
“嫦娥五號”之所以選擇在月球上最大的月海——風暴洋北部的呂姆克山脈附近降落並實施採樣，是因為科學家認為，這一區域比起之前美國和前蘇聯落月採樣的區域，從地質上來説，可能存在比較年輕的玄武岩，如果能獲得這裏新的樣本，將有助於推進對月球火山活動和演化歷史的認識。
據中新網報道，此前，美國阿波羅計劃從月球累計帶回380多千克月球樣品，蘇聯依靠無人飛行器分3次共獲得了300餘克月壤；但美國、蘇聯等國家的航天器均未到訪過呂姆克山脈附近。
中國科學院院士、中國探月工程首任首席科學家歐陽自遠曾表示，中國選擇的着陸點距離阿波羅計劃着陸點有上千公里距離，將會迎來新的現象、新的發現。
全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩告訴中新社記者，月球正面風暴洋相對較年輕，富集鈾、釷、鉀等放射性元素，存在大約13億至20億年前的玄武岩，獲得這些年輕玄武岩的同位素年齡，將有助於推進對月球火山活動和演化歷史的認識。它可以填補科學家對月球火山活動研究的一個重要空白。
嫦娥五號探測器軟着陸後降落相機拍攝的圖像 供圖：國家航天局網站
“據月球科學家介紹，此前對美、蘇獲取月壤樣品的研究表明，月球上的火山活動在35億年前達到頂峯，然後減弱並停止。但對月球表面的觀測發現，某些區域可能含有最近10至20億年前才形成的火山熔岩，這與嫦娥五號着陸地區的年齡相仿。如果嫦娥五號採回的樣本能夠證實這段時間月球仍在活動，將改寫月球的歷史。”龐之浩説。
嫦娥五號太空中兩次“剎車”
嫦娥五號經歷了兩次太空“剎車”。
自從2020年11月24日發射以來，嫦娥五號經過112小時的飛行，11月28日才來到月球附近。
嫦娥五號到了月球附近後，點燃3000牛頓推力的火箭發動機反推“剎車”，經過17分鐘的剎車減速，速度降低到能被月球引力捕獲的程度，成功進入週期為8小時的環月軌道。但此時的環月軌道並不是最終的軌道，只是一道臨時的橢圓軌道，嫦娥五號還要進行一次近月點剎車，才能把橢圓軌道變成圓軌道。
2020年11月29日20時23分，嫦娥五號探測器在近月點再次“剎車”，從橢圓環月軌道，進入變為近的圓形環月軌道，軌道高度距離月面約200千米。
嫦娥五號太空“剎車” 供圖：微信公眾號“中國探月工程”
據央視新聞介紹，近月制動是嫦娥五號探測器飛行過程中關鍵的軌道控制之一。只有順利完成這一步，探測器才能進入月球軌道繞月飛行，並實現後續的着陸和採樣。
簡單地説，地月轉移軌道就像一條從地球通往月球的高速路，而火箭與探測器的分離點，就是這條高速路的入口。經過一段時間飛行，嫦娥五號探測器在即將到達月球的時候就要從出口駛離高速，就需要它將速度降下來，這樣才能夠到達環月軌道。
**航天科技集團八院 嫦娥五號探測器副總指揮 張玉花：**靠近月球的時候，要減速被月球引力捕獲，然後在靠近月球軌道的近地點的時候，我們要點火，然後形成環月軌道，這個就是近月制動的功能了。對它如果不踩剎車的話，它就從月球邊上飛過去了。
張玉花介紹，近月制動的這一腳剎車，在嫦娥一號任務時候就已經掌握，但不同的是，這一次的近月制動對於精度要求更高。
張玉花：因為我們離開地球奔月的時候可能是十點幾公里的速度，然後繞月的時候可能就是三點幾公里的速度，我們的3000牛發動機要比較長時間的點火，在靠近近月點的前一段到後面那一段要點十幾分鍾。
通過近月制動，嫦娥五號探測器成功到達月球軌道之後，才能夠繼續開展後續月球採樣的相關準備工作。所以，近月制動也是後續工作展開的重要基礎。
11月30日04時40分左右，嫦娥五號的“着陸器和上升器組合體”與“軌道器和返回器組合體”成功分離。
12月1日23點左右，“着陸器和上升器組合體”開始在反推發動機的託舉下徐徐落向月面，“軌道器和返回器組合體”則繼續沿着原來的軌道繞月飛行。
嫦娥五號的“着陸器和上升器組合體”與“軌道器和返回器組合體”成功分離 供圖：微信公眾號“中國探月工程”
為何只擬獲取2公斤樣品帶回地球？
我國通過嫦娥一號到嫦娥四號多次任務的技術積累，希望在嫦娥五號月球採樣任務中能夠達到公斤級的目標。而為了保證任務的成功，並結合火箭運載能力，採樣2公斤是一個較為合理的結果。
**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 裴照宇：**我們以兩公斤作為輸入去設計探測器，這個探測器就達到了8.2噸。如果我們要增加樣品的量，整個探測器很多指標都會增長，就會超過火箭的運載能力。
為了提高採樣的可靠性，增加樣品的多樣性，嫦娥五號任務將通過鑽取和表取兩種方式採集樣品。
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 裴照宇：比如説鑽取，初步考慮是0.5公斤，表取是1.5公斤，這是我們的設計安排。
裴照宇表示，嫦娥五號任務的主要目標是完成月球採樣並返回。當着陸器成功着陸月球表面後，要在有限時間裏完成地形勘察、鑽取和表取等多項工作。儘管設定了2公斤的採樣量，但這並不能作為最終衡量任務成敗的標準。
嫦娥五號咋“挖土”？
嫦娥五號任務是中國目前技術難度最大、系統組成最複雜的航天任務之一。成功着陸在月球后，嫦娥五號探測器將開展為期約2天的月面工作，“使出渾身解數”採集約2千克月球樣本，實現中國首次地外天體採樣。
科研人員為嫦娥五號精心設計了兩種“挖土”模式：鑽取和表取。探測器隨身攜帶了鑽取採樣裝置、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“剷土”“挖土”“夾土”等方式，採集約2千克“月壤”，並進行密封封裝。
“我們的目標是兩公斤，經過論證，兩公斤是數量上不算少，工程上可實現。”中國國家航天局探月與航天工程中心副主任、嫦娥五號任務新聞發言人裴照宇説，“但是作為對這次任務的考核，我們的目標是採樣返回，採到樣品、返回地球，就是成功。不管帶多少，都是成功。”
根據日、地、月的運動關係，以及工程各種約束條件，嫦娥五號任務的總週期是22至23天，各環節環環相扣。此次任務將創造五個“中國第一”。
“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，五是月球樣品的分析和研究，這在我國都是首次。”裴照宇説。
嫦娥五號如何返回？
完成月壤採樣封裝後，嫦娥五號將踏上回家之路。把月球“特產”帶回地球，這可不是一件簡單的事。
邁好第一步至關重要，這涉及到突破我國航天史上另一個首次——月面起飛上升。
這是一個高難度科目。以往都是地面固定發射，有一套完備的發射塔架系統，點火起飛位置、飛行軌道都經過精確測算。在環境複雜的月面，以着陸器為平台發射上升器，沒有平坦規整的起飛地，沒有成熟完備的發射塔架，更沒有地面人員測調確認，怎麼導流、怎麼散熱、如何控制，都是新課題。
“着陸器不一定是四平八穩的狀態，很可能落在斜坡上或者凸起、下凹等不同地形上，這給起飛帶來難度。此外，還要克服地月環境差異、發動機羽流導流空間受限等難題。”五院技術專家説，航天器必須“自力更生”，研製團隊進行了大量試驗驗證，建立起一套環環相扣的系統保證任務，實現起飛時自主定位、定姿。
嫦娥五號任務流程圖 圖自微博網友@太空精釀
着陸器託舉着上升器完成月面起飛上升，但僅僅依靠上升器是不可能返回地球的。它需要飛到月球軌道上，與軌道器和返回器組成的“返地戰隊”（軌返組合體）交會對接，像傳接力棒一樣，把月壤轉移到返回器。
經過幾十年的實踐探索，我國在載人航天領域已經熟練掌握了近地軌道交會對接技術，但是在月球軌道上進行無人交會對接，不僅是我國首次，在人類航天史上也前所未有。
“繞、落、回”三步走迎來收官，嫦娥系列還將實施第二次採樣返回
“探、登、駐”，“繞、落、回”——這是中國探月工程的關鍵六字。
2004年1月，我國月球探測工程全面啓動，分為“無人月球探測”“載人登月”和“建立月球基地（短期駐紮）”三個階段；而“無人月球探測”又分為“繞、落、回”三步走，即實現環繞月球探測，實現月面軟着陸和自動巡視勘察，實現無人採樣返回。嫦娥五號發射，標誌着中國探月工程“繞、落、回”三步的最後一步即將完成，“探、登、駐”三大步第一階段開始收官。
在嫦娥五號任務中，最終攜帶樣品返回地球事關任務成敗。我國此前尚沒有地球軌道以外的航天器完成過再入大氣層的返回、着陸與回收經歷。2014年11月1日，為嫦娥五號探路的再入返回試驗器“嫦娥5T”按既定方案平安着陸，為嫦娥五號再入返回積累了寶貴經驗。
2014年10月發射的嫦娥五號T1試驗器拍攝的地球和月球合影 供圖：國家航天局
探月工程，是我國繼人造地球衞星、載人航天飛行取得成功後，我國航天事業發展的又一里程碑，開啓中國人走向深空探索宇宙奧秘的時代。從嫦娥一號拍攝的全月球影像圖，到嫦娥二號首次實現我國對小行星的飛躍探測，再到嫦娥三號成功實現落月夢想、嫦娥四號實現人類探測器首次月背軟着陸揭開月球背面神秘面紗……
後續，中國探索月球的步伐依舊穩健：嫦娥六號、嫦娥七號、嫦娥八號等探測器還將實施第二次採樣返回、月球極區資源詳查以及一些關鍵技術的月面試驗和技術利用。
十六春秋繞落回，九天攬月夢成真。“嫦娥五號是我國無人月球探測的收官之戰。我們已經進行了繞月探測、落月探測，這次要取樣返回。以後，我們還要建月球基地，載人登月也在籌備當中。”對於嫦娥五號奔月，歐陽自遠滿懷期待：“我們還要探測太陽系的其他行星，向星辰大海挺進。未來，中國航天的前景十分宏偉，希望它一步步完成艱鉅的任務。”
本文系觀察者網獨家稿件，未經授權，不得轉載。