嫦娥五號順利進入環月軌道(嫦娥五號順利進入環月軌道意義)

一年多前，當嫦娥五號上升器成功從月球表面點火起飛之際，航天科技集團董事長吳燕生感慨道，這標志著中國首次掌握了地外天體起飛技術，中國人獨立自主完成載人登月、建立月球空間站，甚至走向更為深遠的太空將不再是夢。

嫦娥五號上升器月面起飛歷史畫面

的確，嫦娥五號承載了太多航天夢想，這是一款人類飛向深空規模最大的無人探測器，其具備的一系列技術指標很多都達到了世界領先水平，雖為無人探測器但卻為以后實施包括載人登月任務在內的其它更為復雜的深空任務奠定了堅實基礎。

嫦娥五號探測器由軌道器、返回器、上升器、著陸器四大艙段組成，發射質量8.2噸，先后完成了發射入軌段、地月轉移段、近月制動段、環月飛行段、著陸下降段、月面工作段、月面上升段、交會對接與樣品轉移段、環月等待段、月地轉移段、再入回收段總計11個階段任務，是我國迄今為止最為復雜的深空探測器，任務的成功標志著嫦娥探月工程繞落回三步走計劃的圓滿實現。

嫦娥五號探測器的11個任務階段

上述11個任務階段在不久的將來也是載人登月任務需要經歷的任務階段，因此說嫦娥五號奠基載人登月，這絲毫不是什么夸張。

嫦娥五號的奠基價值還在延續，軌道器是嫦娥五號的服務模塊，也是總控模塊，可以將其視為嫦娥五號的太空擺渡車，探測器整器進入環月軌道、環月軌道交會對接、環月等待段、月地轉移等飛行階段軌道器居功至偉，在完成月地轉移段任務分離攜帶1731克月壤樣本的返回器之后，軌道器的工作還沒有結束，如果以時間尺度來衡量，此時它的新階段工作才剛剛開始。

嫦娥五號軌道器分離返回器畫面

軌道器分離返回器之后隨即進行了機動規避，此時軌道器的推進劑余量是200公斤，這是什么概念？

嫦娥五號四大艙段之一的軌道器發射質量4.25噸，推進劑攜帶量3噸，也就是說該艙段的干重是1.25噸，如此規模的探測器攜帶200公斤推進劑，幾乎等同于一顆全新狀態的探測器。

嫦娥五號探測器的四大結構

完成機動規避后，軌道器進入到一條繞地球運行的大橢圓軌道，為其踏上新征程創造了有利條件。

數天之后軌道器進入長期運行管理階段，經過約88天的長途跋涉之后，軌道器來到了新的目的地，這里是距離地球約93.67萬公里的日地拉格朗日L1點李薩如軌道，在這里軌道器實現了我國首次日地L1點環繞探測，驗證了一系列此前未曾涉足的軌道控制技術，獲取了日地L1點測控鏈路環境、太陽輻照環境等就位探測數據，同時一大批元器件經受了此處復雜空間環境的在軌實際測試，為后續深空探測器的研制積累了數據。

在環繞日地L1點飛行期間，軌道器利用監視相機拍攝了太陽翼、地月合影、太陽等攝影作品，為人類解鎖了新的太空視角。

軌道器在日地拉格朗日L1點運行軌道拍攝的太陽翼

軌道器在日地拉格朗日L1點運行軌道拍攝的地月合影

軌道器在日地拉格朗日L1點運行軌道拍攝的太陽

完成為期約半年多時間的繞日地L1點飛行拓展任務之后，軌道器再次動身重返地月系，這又是一次長途跋涉，最終飛掠月球來到了距離地球約37萬公里的橢圓高地球軌道，運行一個多月后再次飛掠月球變軌至繞太陽運行的公轉軌道。

這還沒有完，不知疲倦的軌道器隨后再次變軌至環月大幅值逆行軌道，這條軌道是很耐人尋味的，該軌道有著長期穩定、入軌能量低，是可以應用于載人登月任務的自由返回軌道。

軌道器變軌遙測圖像

載人航天，人命關天。半個世紀前，NASA第3次載人登月任務飛船阿波羅13號在地月轉移飛行期間服務艙出現了不可逆轉的故障，宇航員差點殞命太空，出于靈活選擇落月點的任務考慮，當時飛船并沒有運行在地月自由返回軌道，最終是借助著陸器發動機進入地月自由返回軌道成功回到了地球。

阿波羅13號分離服務艙后，宇航員對損毀的服務艙成像。

運行于近地軌道的載人飛船如遇緊急情況，航天員隨時都可以乘船撤離，而屬于深空領域的載人登月任務就不同了，其對于推進劑的消耗以及軌控動力系統的可靠性非常敏感。

嫦娥五號軌道器進入的環月大幅值逆行軌道有一個特點就是在載人飛船軌控發動機故障情況下，不需要軌道機動也可自由進入月地返回軌道。顯然，軌道器進入該軌道還是在為載人登月任務“探路”。

阿波羅13號的自由返回軌道

相較于半個世紀前的阿波羅載人登月，如今又有了新的變化，載人登月飛船的乘員艙與登月艙將分開發射，因為后者基于重復使用需求，將部署于環月軌道，這意味著載人飛船將沒有完整備份可用的動力系統（阿波羅十三號的登月艙動力系統），因此對于自由返回軌道的應用需求會更旺盛。

文章開頭提到，我們也有建造月軌空間站的需求，環月大幅值逆行軌道的低入軌能量優勢將得到進一步發揮，貨運飛船進入這條軌道后推進劑消耗量可以最小化。

嫦娥五號軌道器

嫦娥五號探測器由于執行的采樣返回主任務是短周期任務，因此其設計在軌飛行時間余量并不長，是3個月，而實際上軌道器運行至今已一年有余，一次發射任務完成多領域空間探測任務，進一步體現了我國低成本高效辦航天的優良傳統。

在世界上，低成本辦航天還有一個例子，那就是印度航天，代表產品就是月船二號，該探測器號稱是成本最低的月球探測器，最終著陸任務失敗。他們的低成本與我們的低成本有著天壤之別，他們是精打細算在研制測試費用上節省，結果該做的試驗沒有做，或者沒有做到位。

月船二號失控撞向月球表面

印度月船二號登月任務，看似低成本，換來的結果是失敗，接下來還要重新研制測試月船三號，將失敗成本算進去這還是低成本嗎？

反觀我們的低成本辦航天不是在研制測試成本上扣扣搜搜，而是從確保高可靠、高成功率，以及多任務拓展上下功夫，一次任務多目標實現，類似嫦娥五號軌道器的拓展任務，對于我們而言并不是第一次，多年前還有嫦娥二號的拓展任務也是如此。

嫦娥五號月軌交會對接與樣品轉移試驗

嫦娥五號月軌交會對接與樣品轉移試驗

簡而言之低成本辦航天不是少花錢，而是要把錢花在刀刃上，該花的錢我們一樣不會少。比如，服務深空探測器研制的地外天體著陸試驗場一個不夠用就建兩個，大型AIT中心的服務能力不僅能滿足當下的各類大型航天器，甚至未來二十年的超大型航天器也能滿足需求。

地外天體著陸綜合試驗場

正因為我們的根基扎實，所以才有了空間探測任務的連戰連捷，從而持續加速我國航天的發展步伐。未來八年時間內我們可以見證的奇跡還會有很多：天宮空間站、嫦娥探月四期、載人登月、國際月面科研站、小行星采樣返回、火星采樣返回……