着上组合体 嫦娥五号月面作业什么最难？采样是其次，这道难题当年阿波罗无解
12月1日23时11分，嫦娥五号着陆器与上升器组合体成功登陆月球正面风暴洋北部吕姆克山脉预设着陆区。在惯性导航测量单元、激光测距测速敏感器、微波测距测速敏感器、激光三维成像敏感器等一整套基于机器视觉理念的导航装备指引下着上组合体降落在了一块平整度非常好的月面上。
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嫦娥五号全景相机拍摄画面
虽然着陆点周围也有3个较大直径的月球坑，但着上组合体在悬停段与精确避障段飞行过程中准确识别并规避了这些障碍，为月面采样与月面起飞任务的实施奠定了坚实基础。
话说为什么着上组合体要选择这一时间点登月呢？
此前11月28日、29日嫦娥五号连续实施了两次近月制动，最终进入一条距离月面约200公里的近圆形轨道，当时很多人猜测11月30日就会实施登月任务，而这些猜测之所以错误是因为没有考虑到着上组合体需要在月昼正午开展月面采样作业的工程需求。
11月27日凌晨一位法国摄影师拍到了一张嫦娥五号着陆区即将由月夜进入月昼的照片，而根据着上组合体登月时间计算此时着陆区正好处于月午时间段。
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11月27日嫦娥五号着陆区即将进入月昼
关注航天的朋友们都知道月夜与月午是月球的两个极端温度环境，在月夜极低温环境下嫦娥四号着陆器与玉兔二号月球车需要关机休眠，而月午由于太阳入射角增大，加上月球的真空环境，辐射加热效应特别显著，面对极高温环境玉兔二号月球车同样要关机休眠。那么，为什么嫦娥五号要选择月午这样的极端环境登月呢？
还得从工程要求说起，嫦娥五号的使命是携带2公斤左右月壤返回地球，相当于苏联3次月面采样返回月壤携带总量的6倍，达到这一重量指标需要两大客观条件支撑。
首先要有运力足够强大的飞船，再就是采样手段的支持。就好比长途货运，既要有承载能力强大的货车，也要有足够的搬运工。
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嫦娥五号大质量入轨器箭分离测试
2公斤左右月壤采集目标是一切设计的出发点，嫦娥五号整体发射质量达到了8.25吨，不仅在体格上超过了5.8吨的月球-24号（苏联最先进的月面无人采样飞船），而且在构型设计上领先了不止一个时代。
月球-24号因为没有掌握月球轨道自动交会对接技术，因此不得不选择月面直接起飞返回地球方案，月面起飞级需携带返回舱、燃料，以及更大规模的舱体结构等死重，因此极大限制了采样量，最终只拿到了0.17公斤月壤，这一重量指标连嫦娥五号任务目标的十一分之一都达不到。
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月球-24号
嫦娥五号是人类首个应用深空轨道自动交会对接技术的飞船，上升器无需直接返回地球，只需使用较少的燃料进入环月对接轨道，因此可以把更多的重量分配给运力需求，这也是为什么嫦娥五号月壤目标采集量十数倍于月球-24号的根本原因。
需要指出的是嫦娥五号设计最大月壤采集量远不止2公斤，而是4公斤。
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嫦娥五号即将进行月球轨道自动交会对接
有了运力强大的飞船系统只是第一步，如何收集抓取月壤则是第二道难关。为此嫦娥五号配置了钻取与表取两套月壤采集系统，分别对应的执行机构是岩心钻探机与采样机械臂，纵观人类航天史，在地外星球同时使用两套采样机构的探测器嫦娥五号依旧是世界唯一。
要想驾驭这两套采样系统就需要着上组合体提供充沛的电能，这就是为什么选择月昼正午登月的原因。因为月午时段太阳入射角最大，着上组合体太阳翼发电功率才能达到一个极大值，从而支持采样机构的月壤采集，为了提高供电能力着陆器太阳翼对比嫦娥三号、四号放大了整整一倍。
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嫦娥五号着陆器太阳翼地面光照试验
太阳翼供电能力提高后，月午工况的温控难题接踵而来，而这又是一个世界级难题。
以NASA阿波罗载人登月工程为例，其中月面工作时间最长的阿波罗17号也只在月表工作了不到75小时，诚然这里面有宇航员生存保障难题，但更重要的原因是温控，月面工作太阳入射角越大温度越高，而阿波罗飞船月面工作时太阳入射角通常在27.3°以内，刻意避开了月昼正午的极高温环境，因此对飞船温控能力的要求并不高。
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