人們曾經爭論，登月有什麼用…｜石豪

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44年，世界終於再次獲得了來自月球的珍貴樣品。

文 觀察者網專欄作者 石豪

科研工作者、航空航天觀察者

北京時間2020年12月17日1時59分，嫦娥五號返回器在內蒙古四子王旗著陸場安全著陸，這標誌著探月工程嫦娥五號任務取得圓滿成功。

16年，中國探月工程「繞、落、回」三步走圓滿完成。

44年，世界終於再次獲得了來自月球的珍貴樣品。

關鍵技術，都成熟了

從地球到月球表面，再從月球表面安全返回，總共分幾步？

首先是「地球發射」，要用強大的運載火箭從地球表面進行發射，將探測器送入地月轉移軌道。

然後是「月球捕獲」，探測器要進行機動，被月球引力圈捕獲，環繞月球飛行。

接下來是「月球下降」，探測器的著陸器要自主下降，自主避障，安全平穩地在月球表面降落。

降落後，探測器就開始在月表執行預定任務，就嫦娥五號而言，「月表任務」是對月球進行鑽探和表面取樣，並妥善封裝。

月表任務執行完畢後，就是關鍵的「月面上升」階段，探測器的上升器要從月表起飛，將封裝好的月球樣本送入環月軌道。

嫦娥五號上升器自月球表面起飛 | 圖片來源：中國航天科技集團

上升器進入環月軌道後，就是驚險的「月球軌道交會對接」，上升器要在遙遠的月球低軌，與探測器的軌道返回組合體進行交會對接，將月球樣本容器移交返回器保管。為確保不留下太空垃圾，威脅未來月球探測任務，上升器主動脫離軌返組合體，受控降落到月球表面。

嫦娥五號上升器與軌返組合體交會對接 | 圖片來源：中國航天科技集團

月球樣本的回家之路也不平凡，要先進行「月地轉移」，探測器通過自身動力進入月地轉移軌道，奔向地球。

最後是「地球再入」，懷揣月球樣本的返回器以11千米/秒的高速進入大氣層。由於月球返回器速度極高（接近第二宇宙速度），必須採用「打水漂」式的跳躍返回軌道，返回器第一次進入大氣層後在距離地面60千米處利用自身氣動升力彈回太空，再第二次進入大氣層並最終著陸。這樣可以最大限度利用稀薄大氣進行減速，減少返回器所受的過載和溫度。

嫦娥五號半彈道跳躍式再入返回 | 圖片來源：中國空間技術研究院

在中國的探月路線圖中，這些關鍵步驟是一步步實現的：

2007年發射的嫦娥一號，實現了「地球發射」、「月球捕獲」，是為探月三步走中的「繞」。

嫦娥一號軌道 | 圖片來源：國防科工局

2013年發射的嫦娥三號，在「繞」的基礎上，實現了「月球下降」，首次執行了「月表任務」，是為三步走中的「落」。

嫦娥三號探測器與玉兔號月球車 | 圖片來源：國防科工局

2014年發射的嫦娥五號T1探測器，則首次驗證了「月地轉移」和「地球再入」，為嫦娥五號成功打下了堅實基礎。

嫦娥五號T1探測器 | 圖片來源：中國航天科技集團

因此，當嫦娥五號成功實現了「月面上升」和「月球軌道交會對接」，一切就顯得那麼水到渠成。

探月三步走中的「回」，終於圓滿完成，無人往返月球的全部技術，載人往返月球的全流程關鍵技術，我們用了16年的時間完全掌握。

可以自豪地說，月球的大門終於對中國完全敞開。

這是中國航天技術跨越的里程碑。

你們吹牛，我當真了

在嫦娥五號等待回家的時候，有一則「舊聞」被網友們挖掘了出來。

美國：2015年再度登月，最遲不超過2020年，還要在月球建設「多國太空站」。

俄羅斯：新式登月飛船將在今年（2005年）夏天首次試飛。

日本：2025年在月球建立基地……

世界是美好而脆弱的，因為理想總是美好，而現實往往脆弱。

這些摩拳擦掌的國家裡，進度最快的反而是印度，他們真的在2008年發射了「月船一號」，但是2019年發射的「月船二號」出現故障，墜毀在月球表面。

儘管繼承了蘇聯的光榮與夢想，俄羅斯航天的發展卻並不那麼順利，計劃於2005年試飛的「快帆」（也有翻譯成「大剪刀」）飛船Kliper，早已被取消了。

Kliper飛船 | 圖片來源：buran-energia.com

現在俄羅斯全力發展的，是奧廖爾號飛船，以前叫聯邦號飛船——那個紅色的聯盟已經消失了，只有聯邦了。

現在俄羅斯計劃2029年進行飛船的環月試驗。

曾經的「聯邦號」飛船 | 圖片來源：俄羅斯衛星通訊社

至於世界航天「最好的老大哥」——美國，它的月球計劃同樣沒有實現，最遲不超過2020年的載人登月因為奧巴馬政府對登月不感興趣而推遲。儘管特朗普重啟了登月計劃，並宣稱2024年美國宇航員重返月球，但眼看著特朗普連任無望，拜登政府是否有規劃、有雅量繼續特朗普雄心勃勃的重返月球項目，仍然是未知數。

有人說等待也是一種美好，但至少在航天領域，等待是充滿風險的。NASA為重返月球和載人深空探測準備了強大的SLS火箭和獵戶座號飛船，但SLS火箭因為技術原因也遭遇了多次延期，而早已準備好的獵戶座號飛船則在一次次的等待中蹉跎了歲月。

SLS運載火箭 | 圖片來源：NASA

就在SLS火箭終於結束拖延步入正軌的時候，11月30日，技術人員發現獵戶座飛船上有一個電源組件發生故障，此時飛船已完成總裝準備發射，完全修復需要十二個月。

對，整整一年。

組裝完成的獵戶座飛船 | 圖片來源：NASA

我們的嫦娥五號在運載火箭遭遇困難時，也曾經進行了封存，探測器元件經過長期貯存是否還能保證可靠，也是嫦娥五號任務的一大難點。

嫦娥五號以圓滿成功的姿態交上了一份滿分答卷。

嫦娥五號月面採樣 | 圖片來源：中國航天科技集團

對了，這一切都是在遠低於發達國家航天投入水平的基礎上實現的。

「說好的一起吹牛，怎麼就你中國當真了？！」

老一輩革命家們常說「五心不定，輸得乾乾淨淨」。這不僅是科學技術的勝利，也是國家執行力的勝利。只有認真務實，堅定不移，才能把「吹出去的牛」一步一步變成現實。

偉大國家，人類責任

正如習近平總書記在賀電中所說，嫦娥五號任務不僅標誌著中國航天向前邁出了重大一步，也將為深化人類對月球成因和太陽系演化歷史的科學認知作出貢獻。

嫦娥五號不僅功在中國，更令人類受益。

這是一個偉大的國家對全人類的貢獻，也是一個偉大國家對人類命運共同體沉甸甸的承諾。

嫦娥五號著上組合體準備登月 | 圖片來源：中國航天科技集團

偉大的國家，不是靠空頭支票、夸夸其談而來，也不是靠明火執仗、殺人取樂而來，更不是靠霸權主義、強權政治而來。

偉大的國家，應當把人類的發展與進步放在心上，尊重、合作，不斷奮鬥，不斷貢獻。

我們曾經看到這樣的爭論——登月有什麼用？到底該發展嫦娥五號這樣的深空探測器，還是發展與國家安全和人民生活相關的應用衛星？

嫦娥五號是偉大國家的象徵，也是偉大國家對人類的貢獻。

而與國家安全和人民生活息息相關的應用衛星，則是確保中國成為偉大國家的必需品。

二者的發展不是非此即彼，不是你死我活，而是缺一不可。

人類的航天事業，起源於戰火紛飛的第二次世界大戰，發展於劍拔弩張的冷戰。蘇聯和美國兩個超級大國的對抗，令大量人才與資金流向航天，客觀上極大程度推動了航天技術的進步，其技術成就之高，甚至30年後的今天我們依然需要努力追趕。

這決定了航天事業的前期投入是必須且超量的。

技術水平對於航天的影響有多大？

美國可以用土星五號級別的大火箭進行單次發射，實現載人登月。沒有巨型火箭，我們用長征五號要發射至少四次，用成熟技術的新火箭要發射至少兩次。

美國可以用其軍民遙感衛星網路實現對全球的10分鐘重訪，給定任意一個地面目標，每10分鐘就有高解析度衛星進行一次成像。

特朗普泄露的美國軍用遙感衛星成像圖 | 圖片來源：@realDonaldTrump

現在我們還做不到，我們的火箭不夠大，我們的衛星不夠多。

但只要我們繼續投入，繼續奮鬥，一定能夠追上。

今天的四子王旗，紅旗漫卷西風。

未來，會有更多的天眼在大氣層外守望我們的安寧，會有更多的五星紅旗飄揚在浩渺深空。

可上九天攬月，可下五洋捉鱉，高唱凱歌還。

世上無難事，只要肯登攀。

嫦娥五號返回器成功回收 | 圖片來源：中國航天報

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背景簡介：本文作者石豪，科研工作者，航空航天觀察者。本文2020年12月17日年發表於微信公眾號觀察者網（人們曾經爭論，登月有什麼用…），風雲之聲獲授權轉載。

責任編輯：楊娜

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