嫦娥五号即将迎来高难度挑战，这是人类航天史上的第一次

在最近这段日子里，相信大家在仰望天上明月的时候，都有一种特别骄傲的感觉，原因当然就是我们发射的嫦娥五号了。2020年12月2日22时，嫦娥五号在经过了大约19个小时的月面工作之后，已经完美地完成了在月球表面的自动采样以及封装工作，接下来，嫦娥五号即将迎来高难度挑战，这是人类航天史上的第一次。

简单来讲，嫦娥五号的任务可以分为7个步骤，分别如下。

1、从地球表面发射升空

2、飞到月球的上空

3、在月球表面着陆

4、在月球表面采样和封装

5、从月球表面起飞

6、飞到地球的上空

7、返回地球表面

可以看到，目前嫦娥五号已经完成了前4个步骤，而下一步就是从月球表面起飞，然而难度最高的并不是如何起飞，而是接下来的在月球上空的交会对接工作，这是衔接上述的第5步和第6步的关键环节，具体点讲就是，从月球表面发射升空的“上升器”与环绕月球运行的“环绕器”在月球上空完成对接，以便将月球上采集到的样品转移到“返回舱”。

这个环节的难度到底有多高？

月球上是没有发射场地的，所有的发射装置都必须要嫦娥五号自己携带，如上图所示，在从月球表面起飞的过程中，嫦娥五号的“着陆器”充当了发射架的角色。

由于“着陆器”下方有一个缓冲装置，它不是刚性的，再加上月球表面的地形问题，因此我们就不能精确地预判“上升器”在升空时的角度，换句话来讲就是，“上升器”的上升轨道是不确定的。

（想象图）

一方面是上升轨道不确定的“上升器”，另一方面是在环月轨道上高速运动的“环绕器”，大家可以想象一下，要让这两者在月球上空完成精准对接的难度有多高。重要的是，燃料是有限的，这就意味着，所以我们必须要在有限的时间内完成这一环节，而更重要的是，这一切都是在无人的状态下完成的。

很明显，这需要一系列的复杂计算以及精确调整，稍微出一点点差错就可能会导致前功尽弃，正因为如此，在过去的日子里，美国和前苏联都没有尝试过在月球上空的无人交会对接，而嫦娥五号此次的挑战，是人类航天史上的第一次。

（想象图）

（注：美国的阿波罗任务是“有人”的，而我们的嫦娥五号则是“无人”的，相对来说，后者在这个环节上的技术难度要高得多）

为什么嫦娥五号要去挑战这个高难度，直接飞回地球不行吗？

我们都知道，除了美国以外，前苏联也曾经成功地从月球上带回了月球样本，但与美国的382公斤相比，前苏联带回的月球样本少得可怜，其无人探测器“Luna 16”、“Luna 20”以及“Luna 24”带回的月球样本分别为101克、30克和170克。为什么会这样呢？原因就是前苏联没有采用在月球上空的交会对接技术。

（Luna 16采样示意图）

虽然月球的引力比地球小得多，但是要从月球表面起飞仍然需要大量的燃料，而如果要让探测器直接飞回地球的话，探测器本身还会因为复杂的设计而变得非常“笨重”，于是就需要更多额外的燃料，这无疑大大地增加了发射的压力（无论是从地球上还是从月球上）。

相对而言，采用了交会对接技术，就可以让探测器“轻装上阵”，这样就可以减少燃料的携带量，从而带回更多的月球样本，而这就是嫦娥五号能够一次性带回2公斤月球样本的原因。

嫦娥五号能够顺利地完成无人交会对接吗？

（“神舟”与“天宫”）

在过去的日子里，我国已经熟练地掌握了在近地轨道上的无人交会对接技术，虽然此次的工作是在38万公里之外进行，但是我们的设计师们早已精心设计了一系列的关键动作，这足以保证嫦娥五号完美地实现对接。我们对此应该保持强大的信心，相信嫦娥五号一定会成功归来。