月面48小时 嫦娥五号都做了些啥

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12月3日23时10分，嫦娥五号立管3000N发动机工作约6分钟，成功将载有样品的立管送入绕月轨道。这是中国首次实现地外物体的起飞。

嫦娥五号自12月1日23时11分成功登月以来，在48小时左右迅速完成了“挖掘”、“打包”、“升旗”、“起飞”等一系列工作，很快将带着月球“土产”返回地球。

“挖掘”

作为中国月球探测项目的最后一战，嫦娥五号任务将从月球收集大约2公斤的月球样本并返回地球。嫦娥五号在玉润唐珂山脉北部顺利着陆后，立即开始了月面自动采样工作。

自动采样是嫦娥五号任务的关键环节之一。探测器要经受住月面100摄氏度以上高温的考验，克服测控、照明、供电的约束，实现多点、多样化的自动采样。

研究人员为嫦娥五号精心设计了两种“挖掘”模式:钻探和地表采集。中国航天科工集团第五研究院嫦娥五号探测器系统副总设计师彭静说:“钻井就是利用空取芯钻杆的取芯机制钻到月表以下两米的深度，获取深部样品的层理信息。台面采集是利用固定在机械臂末端的铲式采样器采集地表和地下月壤，实现多点、多点采样。”这两种方法互为备份，不仅可以提高采样的成功率和可靠性，还可以获得更丰富的样本类型，为后续科学家提供更可靠的原始数据。

"钻孔的初始考虑是0.5公斤，表是1.5公斤."中国国家航天局月球探测与航天工程中心副主任、嫦娥五号任务发言人裴曾透露。12月2日4时53分，经过三个多小时的连续作业，嫦娥五号钻井子系统顺利完成钻井取样任务。

在另一个隔间，也以有序的方式进行桌面采样。用于取表的机械臂相当醒目，长3.7米，由几十个关节组成。由于着陆区条件较好，嫦娥五号的采样工作比预期顺利，仅提前19个小时就完成了月面自动采样任务。

“包装”

与月球表面极高空的环境相比，地球表面覆盖着大气层。大气中不仅有气体成分，还有各种固体颗粒。如果月球样品接触到大气中的这些物质，就会造成污染，大大降低月球样品的科研价值。

如何在38万公里外无人的情况下“打包”月球样品，保证样品在返回地球的过程中不被污染？中国航天科技集团公司510所开发的月球样品密封包装子系统给出了答案。该系统可以自动接受和包装月球样本，并有一个密封装置，可以“包装”收集的月球样本并将其返回地球。

做好包装尤为重要。在包装过程中，中国航天科技集团公司第五研究院529厂设计人员创新了“双管单袋”钻孔取芯方案。月球样品钻入取芯管后，将取芯软袋的拉绳提起，样品自动装入软袋。软袋由于质地柔软，可以方便地包装和包装，然后放入初级包装装置中。中国工程院院士、前国家航天局局长栾恩杰生动地将钻孔和包装的过程比作“装香肠”。

在采样包装过程中，科技人员根据探测器返回的数据在地面实验室模拟采样区的地理模型，对整个过程进行采样模拟，为采样决策和各个环节的操作提供重要依据。嫦娥五号在月球表面工作了约19个小时后，于12月2日22: 00成功完成了月球表面的自动采样，样品按照预定的形式包装存放在立管携带的存储装置中。

“升旗”

除了密集的“挖掘”和“包装”工作，嫦娥五号探测器没有忘记在月球上举行一个神圣的“升旗仪式”。在点火起飞前，嫦娥五号在组合上着陆实现了月球国旗，这是我国首次实现了国旗在月球表面的“独立展示”。

与嫦娥三号、嫦娥四号、玉兔月球车上的五星红旗不同，嫦娥五号上五星红旗的“面料版”是真旗。这是五星红旗在月球表面的又一次成功展示，它还允许中国探测器在月球上再次标记“中国标志”。

宇宙中有强烈的电磁辐射，月球表面环境恶劣，温差可达正负150摄氏度，决定了普通五星红旗无法在月球上使用。为了让五星红旗在月球上顺利展开，中国航天科工集团公司的研究团队花了一年多的时间进行选材，最终选择了二三十种纤维材料作为候选材料。

通过热相容性、耐高低温、抗静电、抗月尘等物理测试，研究小组最终决定采用新的复合材料，能够满足强度要求和染色性能要求，从而确保五星红旗能够抵抗月球表面的恶劣环境，不褪色、不变色、不变形。

嫦娥五号五星红旗的平面运动包络线接近2000mm×900mm，但整个系统重量只有1 kg。“虽然这只是一面薄薄的五星红旗，但科技含量很高。”五星红旗展示系统项目总监马伟感慨道。

“起飞”

当嫦娥的《五姑娘》完成月子工作后，她将踏上“回家乡”的征程。俗话说万事开头难，回到地球不容易。第一步能否“走好”很重要，这涉及到中国航天史上的又一个第一次——月球的起飞和升起。

在成功完成月球样品的取样和包装后，登月舱准备点火并在月球表面起飞是一个困难的课题。众所周知，运载火箭在地球上起飞时有一个完整的发射塔系统。点火起飞位置已精确测量，飞行轨道已反复计算。但是在月球上起飞就不一样了。它在马平川没有起飞的地方，也没有成熟的发射塔。登陆器相当于升降舵的发射塔，把嫦娥的“五女”抱回家。

此外，隔水管必须克服地球和月球之间的环境差异，以及发动机羽流转向的限制空。月球起飞时，无法像运载火箭一样在地面发射前由地面人员测量确认。它必须依靠航天器的“自力更生”来实现起飞时的自主定位和姿态确定。

为了保证立管能够顺利起飞和上升，中国航天科工集团第五研究院嫦娥研制组进行了大量的试验和验证，建立了一套联锁系统保障任务，为嫦娥五号的胜利保驾护航。

12月3日23时10分，满载而归的嫦娥五号登月舱从月球表面起飞，实现了中国首次外星人的起飞。随后，嫦娥五号在完成交会对接、样品转移和绕月等待后，将正式发射并返回地球。