“挖土”归来 嫦娥 你黑了！

  新型制，没有克服不了的困难，嫦娥五号任务使用的就是我们特色的“中国方案”

  12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品，采用半弹道跳跃方式再入返回，在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。随着嫦娥五号返回器圆满完成月球“挖土”，带着月球“土特产”顺利回家，北京航天飞行控制中心嫦娥五号任务飞控现场旋即成为一片欢乐的海洋，大家纷纷欢呼、拥抱，互致祝贺。探月工程总指挥、国家航天局局长张克俭宣布：“探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功！”

  历经23天，嫦娥五号闯过地月转移、近月制动、环月飞行、月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关，成功携带月球样品返回地球，完成了这次意义非凡的太空之旅。“嫦娥五号任务既是收官之作，更是奠基之作。”嫦娥五号任务新闻发言人、国家航天局探月与航天工程中心副主任裴照宇表示，嫦娥五号任务是我国探月工程“绕、落、回”三步走中“回”这一步的主任务，成功实现了月球表面采样返回。

  17日，在国新办新闻发布会上，探月工程三期总设计师胡浩在回答成都商报-红星新闻记者提问时表示，我国的探月工程，通过“三步走”已形成基本的月球探测能力和人才储备。目前正为后续的月球探测做准备。

  对于未来的星际探测，国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华表示，探月工程“三步走”，“绕、落、回”以后主要是“勘、建、用”。他介绍，“勘”就是勘察月球和其他星球的环境，包括空间环境、地质环境及各种辐射等，这是探索的最最大的目的。“建”就是要建设，形成一定的基础设施能力。“用”的目的主要是有关地外资源能不能供人类利用和开发，世界各国应该是围绕这么一个目的开展星际探测活动。

  16日深夜，返回器还在“返程”途中，地面搜索回收分队开始向着陆场预定区域行进。不久前，四子王旗连降多场大雪，给搜救任务增加了不少难度。数十公里的草原路，有的地方积雪厚达半米。记者在寒风呼号、呵气成冰的草原上看到，跟在搜救队后方的一些车辆不时打滑，有些甚至陷入雪坑，动弹不得。

  为适应严寒积雪条件下夜间搜索，地面搜索回收分队进行多次实战演练，并对相关设备升级。在着陆场核心区外围，四子王旗140多名民兵和160多人组成的预备队为嫦娥五号保驾护航，其中还有马蹄飞驰的骑兵连。

  地面搜索回收分队平稳前行，耳畔隐约传来“隆隆”声。只见空中搜索回收分队的数架直升机在天空盘旋，它们投下一束束光柱，划破漆黑的夜。“看见了！就在那里！”车上有人惊喜地喊道。透过车窗，可见多名身穿橘红色制服的工作人员在明亮的探照灯下忙碌着。返回器立在一旁，底大头小，外观类似不倒翁，银白色的身躯在灯光照射下格外耀眼。

  虽是凌晨，草原上的牧民们依然从四面八方纷纷赶来，迎接“嫦娥”归来。现场处理工作接近尾声，返回器穿上了迷彩服。此时的四子王旗草原，东方渐渐吐白，迎着新一天的曙光。

  12月17日下午，国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华在国务院新闻办新闻发布会上表示，中国是第三个从月球采样回来的国家。

  样品包括三类用途：第一类，最主要的目的是为了进行科学研究；第二类，部分样品将入藏国家博物馆，向公众展示，进行科普教育；第三类，依据国际合作的公约和多边双边的合作协议，将发布月球样品和数据管理办法，与有关国家和世界的科学家共享，也有一部分按照国际惯例，作为国礼相送。

  吴艳华还提到，珍贵的月壤，要进行异地灾备。国家航天局经组织研究，除了位于北京的中科院国家天文台作为主要存储地点以外，还将在湖南韶山毛主席的故乡进行异地灾备，以告慰毛主席——他提出“可上九天揽月”这个夙愿实现了。

  吴艳华表示，明年、后年计划用两年时间，完成空间站共计11次发射任务，包括明年上半年计划发射的核心舱，还有两个试验舱，四艘货运飞船，四艘载人飞船。同时也正在进行重型运载火箭关键技术攻关和方案的迭代优化论证，待条件成熟，会报国家审批。

  吴艳华介绍，国家航天局正在进行“十四五”规划和远大目标的论证。第一，围绕月球探测主题，基本规划确定的任务是探月工程四期，总共包括四次任务。第二，关于行星探测的规划，也基本明晰有待国家审批。第一个任务是已经实施的首次火星探测任务“天问一号”，今年7月23日在文昌成功发射，已累计飞行约3.7亿公里，目前距离地球超过1亿公里。此外，还规划了三次行星探测任务，包括一次小行星的探测和取样，一次火星采样返回，还有一次木星系环绕探测和行星穿越探测。

  此前，中国已经成功发射了嫦娥一号、二号、三号和四号等月球探测器，各自归宿因为任务要求或飞向遥远深空或“永远栖身”月球，不再回到地球母亲的怀抱。与几位“姐姐”远嫁相比，嫦娥五号则拿到了地球和月球旅行的“往返票”。但回家之路并不是一片坦途，许多挑战和风险需要克服，尤其是如何“打败”两只“拦路虎”决定了任务的成败。

  嫦娥五号是携带月壤以接近第二宇宙速度（注：每秒11.2公里），即约30多倍音速的高速返回地球。高速进入大气层时将摩擦产生剧烈高温，热量急剧提升为航天器返回带来非常大挑战。

  首先要解决的是速度问题。究竟怎么样才可以成功减速？这是一个世界级的难题。在反复学习、研究美苏经验的基础上，根据我们国家航天器真实的情况，五院总体设计部的轨道设计师们决定借助地球大气层这个航天器再入返回的天然屏障，通过空气摩擦产生的阻力实现减速目的，并提出了一个大胆的方案——半弹道跳跃式再入返回。“就像在太空中打水漂，返回器先是高速进入大气层，再借助大气层提供的升力跃出大气层，然后再以第一宇宙速度扎入大气层，返回地面，整一个完整的过程环环相扣，将在15分钟内完成。”来自总体设计部的嫦娥五号探测器总体主任设计师孟占峰介绍说。

  截至目前，世界上只有美国、苏联的航天器以及我国嫦五T开展过绕月再入返回试验。资料显示，国外的再入航天器共有三类：弹道式再入航天器、弹道-升力式再入航天器和升力式再入航天器。“此次嫦娥五号选择是一种全新的再入方式——半弹道跳跃式再入，具有中国特色，‘打水漂’就为了让返回器在大气层中的飞行和再次升高的过程中消耗足够多的能量，从而把速度降下来。”五院专家解释道。

  探测器返回途中的另一个“拦路虎”就是温度。见过神舟飞船返回舱的人一定对那身乌黑的外表印象非常深刻。之所以全身乌黑，是因为返回舱从近地轨道返回地球时被大气层剧烈摩擦产生的高温烧灼而成的。“再入的速度提高一倍，再入热量将提高8-9倍”。总体设计部嫦娥五号探测器结构分系统主任设计师董彦芝指出。如此高的温度，一旦进入返回器的内部，后果将不堪设想。

  如何防热？怎么对抗烧蚀成为必须攻克的难关。而且，因运载承载能力的约束对返回器的质量提出了严格限制，在设计过程中不仅需要新型低密度防热材料，而且还需要返回器结构本身采用轻量化的设计。

  为此，总体设计部防热结构设计团队为探测器巧妙设计了一件“贴心防热衣”。首先，针对月球轨道返回热环境、空间环境和重量的要求，提出了不一样的部位耐烧蚀和隔热的具体需求与指标，从33种新研材料中筛选出了7种防热材料，完成了防热材料的布局和局部防热结构设计，实现了我国由近地轨道再入到深空轨道再入的防热结构设计的跨越。其次，提出了三维传热烧蚀分析方法，采用整体变厚度、变密度，分区域、偏轴设计的具体方案，突破了轻量化设计关键技术，并利用一维烧蚀分析和三维温度场分析相结合的数值分析方法，实现了用全面的局部烧蚀试验代替整器烧蚀试验，为试验任务的成功奠定了基础。

  美国《》：中国一直在推进长期的太空探索计划，嫦娥五号任务上个月成功开启，很快从月球表面完成采样并返回，整一个完整的过程令人满意。

  日本共同社：中国成为继美国和苏联之后第三个采集月球土壤的国家，这也是人类时隔44年再次成功采集到月壤。中国正朝着太空强国的目标积累技术和经验。

  德国新闻社：研究人员对嫦娥五号带回的月球样品充满期待，相关研究可为了解月球的火山活动和历史提供新线索。

  成都商报-红星新闻记者 吴阳 综合新华社、央视新闻、澎湃新闻、人民日报客户端