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嫦娥 中国嫦娥飞天，美国拜登落地！NASA一股酸味( 五 )


看点四：“五姑娘”采样返回要过N道关
嫦娥五号被“胖五”成功送入地月转移轨道，这是本次任务系列步骤中的第一步，后续它还将在20多天中突破层层技术难关并最终完成采样返回。
这一点从嫦娥五号任务的众多关键节点就可见一斑。据国家航天局探月与航天工程中心党委副书记关锋介绍，嫦娥五号任务在文昌航天发射场用长征五号运载火箭直接将探测器送入地月转移轨道，探测器与火箭分离之后，将完成地月转移、近月制动进入环月轨道，在环月轨道上四器要进行第一次分离，着陆器上升器组合体（“着上组合体”）与轨道器返回器组合体（“轨返组合体”）进行分离，着上组合体将降落在月球正面风暴洋西北部区域，之后在48小时之内通过机械臂表取与钻地钻取两种方式共采集月面的土壤和岩石样品约两公斤，同时进行科学探测。完成采样和封装后，上升器在月面起飞，与位于月球轨道上的轨返组合体进行交会对接，并将样品容器转移到返回器内，随后轨返组合体与上升器分离，在预定时机加速进入月地转移轨道，飞行至地球约5000公里高度时，轨道器和返回器再次进行分离，返回器以半弹道、跳跃式返回地球，距离地面10公里高度时，返回器开伞着陆于内蒙古四子王旗预定着陆区域。地面搜索回收力量在两天内完成地面回收。整个过程历时23天左右。
《环球时报》从航天科技集团五院了解到，发射成功后，嫦娥五号将经过11个阶段，20余天的在轨飞行过程，飞行程序非常复杂，技术性能要求严格。据专家介绍，嫦娥五号探测器任务技术难点主要表现在多个关键环节。
关键一：轨道设计复杂。嫦娥五号探测器飞行阶段多，各阶段轨道方案耦合紧密，轨道设计受到测控、运载和着陆场的限制，约束条件多，各飞行阶段轨道在控制和测定轨精度能力有限的情况下，匹配精度要求高；飞行过程还涉及月球轨道交会对接、月地转移等新的飞行阶段，飞行过程复杂，轨道设计难度大。
关键二：月面采样封装技术新。采样封装是嫦娥五号月球无人采样返回任务的核心环节之一。月面采样封装任务采用表钻结合，多点采样的方式，采样装置为全新研制，技术新、难度大。
关键三：月面起飞上升验证难。上升器基于着陆平台的月面起飞需解决月面起飞初始基准与起飞平台姿态不确定、发动机羽流导流空间受限、地月环境差异带来的验证技术难度大等问题。
关键四：月球轨道交会对接与样品转移自主性要求高。与近地轨道交会对接不同，嫦娥五号月球轨道交会对接任务，对对接和样品转移过程自主性要求高。需要在考虑各种约束条件下完成交会对接飞行方案设计；同时，月球交会对接过程中，地面测控支持能力受限，受到对接机构大小的限制，对接精度的要求较高。
看点五：回家之路仍有挑战
根据国家航天局的介绍，本次任务采用半弹道、跳跃式返回，着陆区域为内蒙古四子王旗相关区域，2014年10月曾成功试验了飞行器以第二宇宙速度再入返回，验证了气动力、气动热防护、制导导航与控制等多项关键技术，为嫦娥五号任务奠定了坚实的基础。
据彭兢介绍，从宏观上讲，嫦娥五号任务的返回器跟2014年验证试验时返回器状态是一致的。因为那次飞行试验的目的就是为了验证返回器能够以第二宇宙速度，也就是11公里每秒这个量级的速度，返回地球大气这样一个过程，这里边涉及到的气动、防热、控制等一系列复杂关键技术。2014年成功验证之后，使得我们对完成嫦娥五号任务有了更多信心。前提条件就是能够充分继承那此试验中返回器的状态，但实际上这两个返回器还是有一些细微差别的。主要就是因为这次返回器要接收从月球表面起飞带上来的月球样品，所以多了一个返回舱，而且舱是一个机构，这个舱要保证在交互对接的时候打开，能够确保样品容器能够进入到舱里面，在返回地球过程中还要保证这个舱门可以关上以保护样品。针对这些差别，研制人员已经做了大量地面试验。
而其中再入返回只是返回器回地球的最后一步，在此之前还有一个关键节点——高精度月地入射。《环球时报》采访人员从航天科技集团五院了解到，月地入射的主要目的是通过月球轨道上的轨道机动，使轨返组合体进入月地转移轨道，由于月地关系的不断变化，月地入射窗口及入射点位置均受到严格约束，为理论上的零窗口；同时，月地入射的精度在一定程度上决定了返回器再入点精度，影响返回器的安全着陆，控制精度要求高。而在完成高精度月地入射之后，飞行器将迎来回家之旅又一个关键点——以第二宇宙速度再入返回地球大气。

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