嫦娥五号上升器12月3日23时10分3000N(嫦娥五号上升器和组合体)

本文转自【中国新闻社】；

嫦娥五号上升器12月3日23时10分3000N发动机工作约6分钟，成功将携带样品的升降机送到预定的环月轨道。这是中国首次实现地外天体起飞。

嫦娥五号自12月1日23时11分成功落月以来，在约48小时内迅速完成“挖土”“打包”“升旗”“起飞”携月等一系列工作“土特产”回到地球。

“挖土”

作为中国探月工程“绕、落、回”嫦娥五号的任务将从月球上收集大约2公斤的月球样品，然后返回地球。嫦娥五号在吕姆克山以北顺利着陆后，立即开展了月球自动采样。

自动采样是嫦娥五号任务的核心关键环节之一。探测器要经受住超过100摄氏度的月面高温考验，克服了测控、光照、电源等方面的条件约束，实现了多点、多样化自动采样。

科研人员为嫦娥五号精心设计了两种“挖土”模式：钻取和表取。嫦娥五号探测器系统副总设计师彭说：“钻取是通过空心钻杆的取芯机构，钻到月球表面两米深以下，获取深层样品的层理信息。采用机械臂末端固定铲挖采样器，采集表层和次表层月壤，实现多点、多次采样。”这两种方法相互备份，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品类型，为后续科学家的研究提供更可靠的原始数据。

“钻取初步考虑为0.5公斤，表取为1.5公斤。”裴照宇，中国国家航天局探月航天工程中心副主任，嫦娥五号任务发言人，曾透露。12月2日4时53分，嫦娥五号钻孔子系统经过三个多小时的连续运行，成功完成了钻孔采样任务。

另一方面，采样也在有序进行。用于采样的机械臂非常引人注目。臂长3.7米，由几十个关节组成。由于着陆区条件良好，嫦娥五号的采样工作比预期更加顺利。月表自动采样任务仅需19小时即可完成。

“打包”

与月球高真空环境相比，地球表面包裹着大气层。大气环境中不仅有气体成分，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。

38万公里外的月球样品如何在无人条件下进行？“打包”，并保证样品在返回地球的过程中不受污染？由中国航天科技集团五院510研制的月球样品密封子系统给出“答案”，该系统可自动承担、包装月球样品并具有密封功能的装置，并可收集月球样品“打包”返回地球。

做好封装“打包”工作尤为重要。中国航天科技集团五院529厂设计师在包装过程中创新了一种“双管单袋”钻进取芯方案。钻取的月球样品进入取芯管后，取芯软袋拉绳，样品自动放入软袋中。软袋由于质地柔软，可以轻松包装，然后放入初级包装装置中。中国工程院院士、中国国家航天局原局长栾恩杰生动地将钻孔封装过程比作“装香肠”。

在采样和包装过程中，科技人员在地面实验室模拟采样区的地理模型，为采样决策和各环节的操作提供了重要依据。月球表面工作约19小时后，嫦娥5号探测器于12月2日22点成功完成了月球表面的自动采样，并以预定的形式将样品包装在电梯携带的存储装置中。

“升旗”

全面展开“挖土”“打包”下班后，嫦娥五号探测器没有忘记在月球上进行一场神圣的比赛“升旗仪式”。点火起飞前，嫦娥五号实现了月球国旗的发展，这是中国在月球表面首次实现国旗“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“织物版”五星红旗是一面真正的旗帜。这是五星红旗在月球表面的又一次成功展示，也让中国探测器再次在月球表面播放“中国标识”。

宇宙电磁辐射强，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不能在月球上使用。为了使五星红旗在月球上顺利发展，中国航天科技集团的研发团队花了一年多的时间选择材料，最终选择了20或30种纤维材料作为候选人。

通过热匹配、耐高温、耐低温、防静电、防月球粉尘等物理试验，开发团队最终决定使用新型复合材料，既能满足强度要求，又能满足染色性能要求，确保五星红旗能抵抗月球表面的恶劣环境，不褪色、不变色、不变形。

嫦娥五号五星红旗平面运动包络近2万mm×900mm，但是整个系统的重量只有1公斤。“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指挥马伟感慨道。

“起飞”

当嫦娥“五姑娘”完成月面工作后，她将踏上“回娘家” 旅程。俗话说，万事开头难，回地不容易。第一步是否可以？“迈好”这涉及到中国航天史上的另一个重要问题——月面起飞上升。

月球样品采样封装顺利完成后，上升器必须为月球点火起飞做准备，这是一门难题。众所周知，运载火箭在地球上起飞是一个完整的发射塔系统，点火起飞位置也经过精确计算，飞行轨道一次又一次计算。但是月球的起飞是不同的。没有马平川的起飞地点，也没有成熟完整的发射塔。着陆器相当于上升器的发射塔，支撑着嫦娥“五姑娘”回家。

此外，上升机还应克服地月环境差异、发动机羽流导流空间有限等问题。当月球起飞时，地面人员在地面发射前无法完成测量、调整和确认，如运载火箭。它必须依靠宇宙飞船“自力更生”，起飞时实现自主定位和定位。

为了确保上升器能够顺利起飞上升，中国航天科技集团五院嫦娥研制团队进行了大量的试验验证，并建立了一整套环环相扣的系统保证任务，为嫦娥五号胜利迈出回家一步保驾护航。

12月3日23时10分，“满载而归”嫦娥五号上升器从月球上起飞，实现了中国第一次地外天体起飞。随后，嫦娥五号将在完成交易会对接、样品转移和环月等待后正式返回地球。