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我国 嫦娥五号安全到家，一文看懂我国探月工程“三步走”

今日凌晨1时59分，大部分人都已经进入梦乡，而在内蒙古四子王旗着陆场，已经离家23天的嫦娥五号，带着月球“土特产”，悄悄着陆。
2020年11月24日凌晨4时30分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，将嫦娥五号探测器运送至地月转移轨道。
嫦娥五号的发射，标志着我国月球探测第一阶段已进入收官之战。而今晨的顺利着陆，宣告我国首次月球采样返回任务圆满完成。
嫦娥五号由轨道器、返回器、着陆器和上升器四大部分组成，重达8.2吨，可以说是我国探月史上最复杂、重量最大的探测器。
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当嫦娥五号进入月球轨道后，着陆器与上升器与航天器分离，落在月球上，轨道求和返回器则继续在月球轨道上飞行，等待后续任务。
四大部分各司其职：
着陆器负责月面着陆，以及在月球上的采样封装；
上升器负责从月球上起飞，与轨道器对接，将样品交接给返回器；
轨道器负责绕月环行，等待着陆器与上升器完成它们的使命后，将携带样品的返回器送回地球；
返回器接过这场接力赛的最后一棒，带着样品回家。
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作为中国探月过程的收官之战，嫦娥五号被寄予厚望，要实现中国航天史上五个第一次：
第一次打包：在月球表面全自动挖2千克土打包带回地球，使我国将成为继美国、苏联之后第三个带回月壤的国家。
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第一次从地外天体起飞：采集土壤后，上升器要从月面起飞，与轨道上的航天器会和。
在地球上发射火箭有发射架，有科研人员精心计算好的时间角度，但月球上什么也没有，航天器只能从临时变身发射架的着陆器上起飞，还得自力更生，自己找好角度方位，保证能顺利飞向月球轨道。
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第一次太空之吻：上升器与轨道器和返回器组合体在月球轨道上成功交会对接，牵手成功。
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第一次回家：从月球采样并以接近每秒11公里的第二宇宙速度返回地球。
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嫦娥五号模拟图
第一次亲密接触：我国第一次对自己采集的月壤样品的存储、分析和研究。
但是，每一个第一次背后，都隐藏着无数技术难题：
采样的机械臂在月球的特殊环境下能否顺利完成工作？
如何密封保存样品才能使其不受污染？
如何保证38万公里外月球轨道上的顺利对接？
返回器地球着陆时怎么保证不过因为温度过高导致再入失败？
探测器之间怎样实现即时通信？
……
很多问题，没有先例，没有答案，也没有办法参考国外的经验，我们的科学家只能摸着石头过河，一点点克服这些技术问题，最终交出了嫦娥五号这份也许不算完美，但仍然称得上优秀的最终答卷。
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我国在月球表面首次实现国旗的“独立展示”
就比如这次嫦娥五号回家时，是以11.2km/s的第二宇宙速度从38万公里外的月球飞回来。
物体与空气或其他气体作高速相对运动时所产生的摩擦力会转化为热力，所以我们看电影时从天而降的陨石往往是一个大火球。
如果不采取有效措施，嫦娥五号的返回舱等不到落地就烧成了灰。为此，我国使用了半弹道跳跃式再入大气层的方法。
这个技术简单来说，就像在太空中打水漂一样，返回舱先以较高的第二宇宙速度进入大气层，然后再借助大气层提供的升力跳起来，跳到大气层外。
然后再以较低的7.9 km/s的第一宇宙速度重新进入大气层，最终落地。
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被称为未来海陆空杀手锏的高超音速飞行器也借鉴了类似的技术。
我国2018年首次试验的“星空2号”高超音速飞行器，因为飞行航道较低，速度特别快，较难被防御卫星和雷达检测到。
在航天人的不懈努力下，我们一一克服了所有难题，才有了近日嫦娥五号返回舱的顺利回归。
曾经，我们利用美国送给我们的0.5克月岩样品，做了很多研究，发表了40多篇论文。如今，嫦娥五号的回归，为我们带回了属于中国自己的2千克月壤。

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