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全球最速“快遞”，超10倍子彈速度送來(lái)的“土”

12月17日凌晨，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品，以11千米每秒的速度，采用半彈道跳躍減速，也就是“打水漂”的方式進(jìn)入大氣層返回地球，在內蒙古四子王旗的預定區域安全著(zhù)陸。至此，嫦娥五號返回器圓滿(mǎn)完成月球“挖土”，帶著(zhù)月球“土特產(chǎn)”順利回家的任務(wù)。雖然從月球帶來(lái)的土壤樣品僅重兩千克，但是這是幾代航天人為止奮斗的結果。

望山跑死馬 探月幾代人

中國探月工程于2004年1月23日啟動(dòng)。但在此之前，中國早已經(jīng)默默的籌備了45年。

從1958年，中國便開(kāi)始構建和充實(shí)探月的科學(xué)隊伍，然而，直到20年后，中國科學(xué)家才有機會(huì )研究來(lái)自月球的石頭。

1978年5月，美國將登月收集得來(lái)的月球巖石，轉送給135個(gè)國家以及美國的50個(gè)州，中國當時(shí)獲贈一塊重量?jì)H為1克的月球巖石，其中的0.5克被陳列在北京天文館，而另外剩下的0.5克，被送到科學(xué)家們的手里進(jìn)行研究。僅憑這半粒黃豆大小的巖石，中國科學(xué)家發(fā)表了14篇高質(zhì)量的科研論文。然而，樣品太少想要深入研究卻難上加難。

不過(guò)通過(guò)對這次月巖再加上其它各類(lèi)隕石的研究，中國逐步建立起相關(guān)實(shí)驗室，并培養了一批研究太空的科學(xué)隊伍，為未來(lái)的“嫦娥工程”打下了堅實(shí)的基礎。

從2004年到2019年，四代“嫦娥系列探月探測器”已經(jīng)分別完成了繞月球航行，對月球表面進(jìn)行探測和拍攝，以及降落月球和人類(lèi)歷史上首次月球背面軟著(zhù)陸等多項重大使命。

而嫦娥五號要挑戰的，則是“回到地球”，它要將月球上的珍貴科研信息帶回地球，這是中國首次地外天體采樣返回任務(wù)，每一步都充滿(mǎn)了未知的風(fēng)險。

“胖五”送“五妹”去“挖土”

北京時(shí)間2020年11月24日4時(shí)30分，長(cháng)征五號遙五運載火箭在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空，由于該火箭體型壯碩，觀(guān)眾們親切的稱(chēng)其為“胖五”，稱(chēng)嫦娥五號為“五姑娘”。經(jīng)過(guò)2200多秒的飛行，“胖五”成功將“五姑娘”送入“地月轉移軌道”，發(fā)射取得圓滿(mǎn)成功。但是，這僅僅是這次任務(wù)的第一步?！拔骞媚铩钡奶罩貌艅倓傞_(kāi)始。

由于有著(zhù)前面四位姐姐的經(jīng)驗，“五姑娘”順利完成了從地球到月球的行程，順利進(jìn)入了環(huán)月飛行階段。

分體！你以為“五姑娘”是一個(gè)人？錯！她是一個(gè)“團隊”

嫦娥五號探測器其實(shí)是由四個(gè)部分組成的，2020年 11月30日凌晨，嫦娥五號探測器的四個(gè)組成部分開(kāi)始“分頭行動(dòng)”：負責返回地球的部分是由“軌道器+返回器”組成的，它們在月球軌道圍繞月球轉動(dòng)并隨時(shí)待命；負責“挖土”和從月球帶著(zhù)標本起飛的“著(zhù)陸器+上升器”將擇機下降實(shí)施月面軟著(zhù)陸。這個(gè)時(shí)機定在了2020年12月1日23時(shí)11分，嫦娥五號的“著(zhù)陸器+上升器”在月球正面成功著(zhù)陸，這是中國無(wú)人航天器第三次降落月球。這次降落的地點(diǎn)是精心挑選的，它在月球正面，是一個(gè)叫風(fēng)暴洋的區域。這個(gè)區域過(guò)去沒(méi)有其他國家到過(guò)。我們將取得這個(gè)區域全世界唯一的月球土壤樣本。

月球的形成在41億年前，之前幾次人類(lèi)的采樣活動(dòng)中，拿到了38億年至40億年間的樣品，而38億年之后的樣品卻沒(méi)有被發(fā)現。經(jīng)過(guò)科學(xué)家們的研究表明風(fēng)暴洋形成的年代要更年輕，如果能找到更年輕的樣本，有可能讓我們更了解月球的演化歷史。

天邊飄來(lái)五個(gè)字 “說(shuō)挖咱就挖”

著(zhù)陸器登陸月球后，開(kāi)始啟動(dòng)挖掘裝置。嫦娥五號配置了表取與鉆取兩套月壤采集系統，采樣機械臂負責采集月球表面的土壤，鉆探機則負責鉆進(jìn)月面之下，從內部取土。

鉆取采集到的月壤，直接進(jìn)入安裝在鉆桿里的一個(gè)封裝袋中。這個(gè)封裝袋有一個(gè)巧妙的設計，它被套在鉆桿上，隨著(zhù)鉆頭往下深入，土壤不斷進(jìn)入軟袋，當鉆進(jìn)停止后，向上提起軟袋，袋子被彈簧絲封死，進(jìn)入整形裝置，軟帶像卷香腸一樣被盤(pán)繞起來(lái)，最后放入密封倉，但其實(shí)，接下來(lái)嫦娥五號才面臨著(zhù)更大的難題，那就是如何回到地球。

首次從月球起飛

12月3日23時(shí)許，嫦娥五號上升器在月面點(diǎn)火起飛，攜帶著(zhù)精心“打包”的月壤奔向環(huán)月飛行軌道，踏上了返回地球的征程。漫漫歸途中，還有一場(chǎng)驚心動(dòng)魄的月球軌道空間交會(huì )對接考驗著(zhù)嫦娥五號。

12月3日23時(shí)10分，嫦娥五號的上升器月面點(diǎn)火，發(fā)動(dòng)機工作約6分鐘后，順利將攜帶月壤的上升器送入到預定環(huán)月軌道，成功實(shí)現我國首次實(shí)現地外天體起飛。從此踏上了返回地球的征程。而“五姑娘”的一部分“著(zhù)陸器”被永遠留在了月球上。起飛后的上升器將與環(huán)月飛行等待的由“軌道器+返回器”組成的“軌返組合體”交會(huì )對接，將月球樣品轉移到返回器，后者將等待合適的月地入射窗口，將這份38萬(wàn)千米外的“快遞”發(fā)往地球。

“挖土”歸來(lái)

歷經(jīng)23天，嫦娥五號闖過(guò)地月轉移、近月制動(dòng)、環(huán)月飛行、月面著(zhù)陸、自動(dòng)采樣、月面起飛、月軌交會(huì )對接、再入返回等多個(gè)難關(guān)，成功攜帶月球樣品返回地球，完成了這次意義非凡的太空之旅。

月球，是離地球最近的一顆衛星，它的引力為地球帶來(lái)潮汐變化，影響著(zhù)海洋中的一切；它的微光為夜行動(dòng)物和植物提供能量；它讓地球自轉的速度放緩，為生命的出現帶來(lái)適宜的環(huán)境。

當我們仰望浩瀚的宇宙，那里有著(zhù)難以計數的星球，而地球只是其中的滄海一粟。有人說(shuō)，人類(lèi)或許是宇宙中孤獨的存在。至少到現在，人類(lèi)從未觀(guān)測到外星生命。那么，為什么宇宙中會(huì )有人類(lèi)這個(gè)孤獨的族群？我們到底從哪兒來(lái)？好奇心和創(chuàng )造的本能，一直驅使著(zhù)我們在探究這些未知。

月球，這個(gè)距離地球38萬(wàn)千米的衛星，無(wú)疑是我們了解外星球的最好開(kāi)端，而月壤中所暗藏的答案，中國將與國際科學(xué)家共同去尋找。