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“建立月球家园——也就是建立一个支持人类长期生存的综合月球科考站，或者月球村——其实已经提上日程了……”
11月24日4时30分，探月工程嫦娥五号探测器由长征五号遥五运载火箭成功发射，成功将探测器送入预定轨道，并启动中国首次外星物体采样回程。
这是中国探月工程“绕、落、返”三步走的收官之战，也是迄今为止中国航天领域最复杂、难度最大的任务之一。 “嫦娥五号”探月有何难？ “挖”月亮有什么用？ 24日，中国航天五院嫦娥五号探测器总副总设计师李青接受中新社“中国焦点面对面”专访权威解释。
采访摘录如下：
中新社记者：发射窗口时间为何选择在凌晨，最佳发射时间必须满足哪些条件？
李青：最佳发射时间取决于任务设计。嫦娥五号探测器的主要任务是完成月面采样。为保证采样过程中的最佳测控状态，我们希望在地球的深夜和月球的白天完成。这个时间也相当于我们所说的满月状态。满月是对月球最好的观测条件，也有最好的测控条件。受这些条件约束，我们通过轨道计算推导出最佳发射时间。大约 4:30。
11月24日凌晨4时30分，我国用长征五号遥五运载火箭在文昌航天发射场成功发射了探月工程嫦娥五号探测器。罗云飞 摄
中新社记者：从嫦娥一号到嫦娥五号，请给我们回顾一下中国的探月历程。
李青：中国探月工程遵循“绕、落、回”三步走战略，迄今已成功执行5次任务。
嫦娥一号于2007年10月从西昌卫星发射中心发射，完成预定的轨道探测任务后，于2009年3月成功与月球相撞。
嫦娥二号作为二期工程的先导任务于2010年10月成功发射。在对嫦娥三号即将着陆的洪湾地区进行高分辨率成像后，2011年4月任务扩大并完成。进入绕日地拉格朗日L2点轨道技术测试，再飞越图塔蒂斯小行星并发回照片，成为中国离地球最远的探测器，也开启了中国多目标深空探测的大门。先例。
嫦娥三号探测器由着陆器和探测器组成。它于2013年12月成功发射，并安全降落在月球正面的洪湾地区。着陆后，火星车和着陆器分开，分别完成了预定的月面探测。任务。
嫦娥五号试飞机主要用于验证半弹道跳跃再入返航技术。 2014年10月成功发射，经过地月转移、近月转向、月地转移，返回者与服务舱分离再入返回，最终成功登陆内蒙古四子王旗预定区域。
嫦娥四号在嫦娥三号的基础上进行了适应性改进，选择了月球背面进行着陆和检查任务，发射了中继星“鹊桥”，解决了通信问题。它于2019年1月成功着陆。月球背面的南极-艾特肯盆地成为世界上第一艘实现月球背面软着陆巡逻探测器的航天器2007年中国反卫星导弹试验，目前仍在正常工作。
这次嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器和上升器组成。据最新消息，长征五号遥五运载火箭于11月24日凌晨4时30分左右发射升空，成功进入地月转移轨道。
中国航天科技集团公司五院嫦娥五号探测器总副总设计师李青接受中新社“中国焦点面对面”专访。中新社记者张兴龙 摄
中新社记者：能否详细介绍一下嫦娥五号这次的任务？
李青：中国嫦娥五号探测器的目标是对月面进行自动采样和返航，采集2公斤左右的月球样本进行返航，并对月球样本进行地面分析研究。
整个任务飞行过程分为11个阶段，总飞行时间约23天。
第一阶段是发射入轨段。该探测器由长征五号运载火箭发射，火箭分离后进入地月转移轨道。此阶段已于 11 月 24 日完成。
第二阶段是地月转移阶段。探测器将沿地月转移轨道飞行约5天，到达轨道高度约200公里的月周点附近，期间将经历1至3次中途修正。
第三阶段是近月制动段，（即）“制动”。探测器在月周点附近实施近月制动，在危险点进入200公里高度的绕月椭圆轨道； 200公里的月球轨道。近几个月刹车过程的飞行时间约为1天。
第四阶段是绕月飞行段。探测器绕月球轨道飞行约4圈后，着陆-上升组件和轨道-返回组件分离，轨道-返回组件继续绕月球飞行。经过两次脱轨，它在月周点进入约15公里的椭圆轨道，在天启点进入约200公里的椭圆轨道。
第五阶段是着陆下降。着陆和上升组合在绕月椭圆轨道上继续运行约10圈后2007年中国反卫星导弹试验，选择了执行着陆和下降的机会，并在月球表面的预定区域进行了软着陆。着陆和下降过程大约需要 15 分钟。
第六阶段是月球工作段。着陆和上升组装着陆后，采用钻孔和地表采样两种采样方式，完成月土的采样和包装；同时对有效载荷进行原位检测；采样完成后，对上升器进行月面定位，完成上升器准备起飞。每月工作时间约为 2 天。
第七阶段是登月。月球表面工作完成后，上升器将着陆器作为平台起飞。经过垂直上升、调姿、入轨后，上升器进入perilon点15公里、远月点180公里的上升目标轨道。飞行时间约6分钟。
第八阶段是交会和样品转移部分。上升器进入目标轨道后，经过四次轨道机动，最终被引导至高度为210公里的月球轨道。上升器远程引导时间约为 2 天。当上升器位于轨道返回组件前方约50公里和轨道返回组件上方约10公里时，它开始进入短程自主控制段。轨道-返回组合是现役飞机，上升器是目标飞机。对接对接所需的初始条件成立，对接开始。轨道器对接机构捕获并锁定上升器后，移样机构开始运动，将上升器中的样本容器转移到返回器内部，完成样本转移操作；之后，轨道器返回组件在适当的时候与上升器和对接舱分开。
第九阶段是月球等待期。返回轨道组件在月球轨道上停留 5 到 7 天，等待月地过渡窗口。
第十阶段是月地转移阶段。返轨组合到达月地转移窗后，通过两次轨道机动进入月地转移轨道。月球地球转移飞行时间约为4~5天，期间进行1~3次中途修正，以满足返回者再入点参数的要求。
第十一阶段是再入回收段。当轨道-返回组件距地球表面约 5000 公里时，轨道器和返回器被解锁并分离。分离后，轨道器进行回避机动，再入飞行器以半弹道跳跃再入方式返回地球，在10公里高空打开降落伞，最终降落在四子王旗着陆场。内蒙古。
中国航天科技集团公司五院嫦娥五号探测器总副总设计师李青接受中新社“中国焦点面对面”专访。中新社记者 盛嘉鹏 摄
中新社记者：总体来说，这次任务是“抓一把土，回到地球”。 “这块土”是什么“土”？为什么选择带回这样的样品？它将如何帮助未来的研究工作？
李青：嫦娥五号探测器设计了两种采样方式，即钻孔采样和地表采样。钻孔取样是用一根长约2米（长）的钻杆钻入月表，在2米深度约0.5kg处采集样品。表面采样是使用机械臂进行多点采样。采样区域包括平坦的地面。撞击坑、颠簸和小石头都可以作为采样样本。这些样本分布不同，地质特征不同，演化历史也不同。提升科研价值。钻孔取样和地表取样后分别包装，然后密封样品容器，保证样品在返回过程中不受外界环境污染。
中新社记者：此次任务被称为迄今为止航天领域最复杂、难度最大的任务之一。你如何定义“最复杂和最困难的”？任务难度如何？
李青：嫦娥五号探测任务的技术难点主要体现在轨道设计、月面采样与包装、月球起降、月球轨道交会对接、样品转移等方面。
首先是月球轨道的复杂设计。由于嫦娥五号探测器飞行级数多，各级轨道规划紧密耦合，涉及测控、运载和着陆场地等各种限制，约束条件很多。飞行过程还涉及月球起飞、轨道交会对接、月地轨道等。新的飞行阶段是以前“轮”和“落”任务中没有涉及的。飞行过程复杂，轨道设计难度大。在标称轨道设计方案中，需要在推进剂资源有限的情况下制定各种方案，这也是对轨道设计的新挑战。
二是月面采样封装技术，这是一项全新的技术，是嫦娥五号月球无人采样返回任务的核心环节之一。该任务采用钻孔与台面取样相结合，多点取样的方式，取样装置是新开发的，技术较新，难度较高。在此期间，他们面临着月面持续高温的工作环境，同时采样任务序列紧，机构动作多，不确定因素多。
三是月面起飞和上升难以验证。月球起飞系统由上升器、着陆器和月球表面组成。登月起飞系统的初始状态是由登月组合登陆月面的条件、着陆的姿态和方位推导出来的，登月起飞的初始条件不能类似于运载火箭和导弹一样，地面人员在地面上完成测量、调整和确认，起飞的初始状态必须通过自主定位和定姿的方式来确定。面对倾斜发射，需要明确起飞稳定性的各种因素及其耦合效应，依靠准确的姿态确定完成空中对准，实现准确轨道。与常规航天器所面临的羽流环境不同，在密闭空间中，上升发动机的点火具有非常复杂的羽流热效应，需要通过大量的地面模拟和实验来验证。
四是月球轨道交会和样品转移的自主性要求高。与近地轨道交会对接不同，嫦娥五号月球轨道交会对接没有卫星导航信号支持，对接和样品传输过程要求高度自主。同时，在月球交会对接过程中，地面测控保障能力有限，受对接机构尺寸限制，对接精度要求较高。嫦娥五号探测器的对接和样品转移机构必须在保证对接精度的同时满足样品转移的相关要求。对接机构与样品转移机构的一体化设计也是该技术研究的难点。
中新社记者：“回”是“绕、落、回”的关键一步。我们希望达到什么科学目标？
李青：作为中国探月工程“绕、落、返”三步走的收官之战，嫦娥五号任务意义重大、影响深远、举世瞩目。三步目标中，“圆”是完成我国首次绕月探测任务，“着陆”是完成我国首次月球软着陆和巡视探测任务。最终“返回”的关键步骤将是实现我国首次无人月球采样和返回任务，包括多个第一：第一次月球表面自动采样和包装、第一次月球起降、第一次月球轨道交会对接，第一次月球土壤高速（re Into）返回地球，第一次自行采集月球样本进行储存、分析和研究。
嫦娥五号任务的科学目标主要是对着陆点进行地形探测和地质背景调查，获取月球样本相关的现场分析数据，建立现场探测之间的联系数据和实验室分析数据；对样本进行系统、长期的实验室研究，分析月球土壤的结构、物理性质和物质组成，深化对月球成因和演化历史的研究。
11月24日凌晨4时30分，我国用长征五号遥五运载火箭在文昌航天发射场成功发射了探月工程嫦娥五号探测器。罗云飞 摄
中新社记者：你提到了很多第一次，也提到了“转、落、回”三步，影响深远。这会是帮助我们了解月球的重大突破吗？
李青：探月三步走的完成，标志着我国已经掌握了全面的无人探月技术。中国科学家通过探月工程的研究成果，大大提高了对月球地形、地质结构、物质成分、月球土壤特征、月球表面环境等的全局性、整体性和综合性认识，使中国能够掌握首先手的探月数据为后续探月工程和探月站的选址建设提供了科学依据。
中新社记者：探月工程的另一个“网红”是玉兔二号月球车。据了解，它已经完成了自主觉醒，开始了新一轮的农历日工作。可以介绍一下玉兔二号和嫦娥五号的区别吗？
李青：“玉兔”号火星车其实是指“嫦娥”号着陆器携带的火星车。 “玉兔一号”月球车是嫦娥三号探测器的探测器，而“玉兔二号”月球车是嫦娥四号探测器的探测器，都是嫦娥四号探测器的一部分。
“嫦娥”着陆器除了保证整个探测器的安全着陆外，还具备原地探测功能。通过长期的原位探测，可以获得更详细的着陆区周边探测数据和时间历程。 “玉兔”号月球车有一个移动装置，主要用于巡逻探测，可以大大扩大月球探测范围。这两种检测方法相辅相成，相辅相成，有利于提高检测效率。
中新社记者：根据我们获得的月球科研数据，您认为我们有可能像现代科幻电影那样建设我们的月球家园吗？
李青：嫦娥奔月的神话传说，寄托了中国古代人对月亮的美好幻想。根据当前探月进程取得的成果和未来探月计划，建立月球家园——即建立支持人员长期生存的综合月球科考站或月球村——已居然被提上了规划议程。从技术上讲，虽然还有很多关键技术有待突破，但也不应该有太多的科幻。这也是载人航天发展的大势所趋。
但我想强调的是，始终如一的长期成功。在政策的不断支持下，在长期和平的国内外环境中，在长期良好的国际合作氛围中，在全体航天工作者的不懈努力下，这个天才有望早日到来。
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