首先，我們得先知道月球取土的意義。月岩標本-認知月球的來源。其實截至1976年，蘇聯的月球24號無人探測器帶著170.克的月岩標本向月球揮手告別。此後44年間，人類再也未能獲得新的月岩樣本。而透過月岩樣本研究人員可以在實驗室裡進行放射性定年分析，確定樣本所在位置的歷史年齡，進而推算出月球的演化歷程，為未來月球基地的建設打下基礎。這些都是月球探測器上的儀器無法直接測量得到的。而經過研究表明這些樣品大多來自月球正面，中低緯度的月海區域，形成年齡集中在32到46億年前。在這個範圍之外的月球歷史事件所對應的時間全部是以此為基礎，參考其他觀測結果推演得來的。但由於月岩標本的來源僅存在於有限的區域內，這些岩石能提供的資訊非常有限。想要獲得更多的資訊，唯一的方法就是重返月球去採集更多來自不同地質背景，形成於不同歷史時期的月球樣品。
一旦對取回的樣本進行評估，並確定了年代，我們就可以返回去校準其他天體的年齡。這可能會改變我們過去幾十年來對所有行星的看法，這正是嫦娥五號的最重要的意義所在。而這一次嫦娥五號的著陸地點被定為蒙斯呂姆克山。這是一座孤立的火山，高出平原大約一千三百米，周圍環繞著二十多個圓形的熔岩穹丘。位於月球正面的西北方，南部為風暴洋是一個相對年輕的區域，至今不到20億年，從已有的資料可知，這一帶分佈著月餅最年輕的玄武岩。
在完成著陸後，嫦娥五號將研究並解決許多問題。1.呂姆克山區域的真實岩石年齡。雖然這裡與阿波羅號以及月球號同屬月海區域內，但距離甚遠。科學雜誌報道稱此處可能在大約13億年前發生過火山噴發，晚於絕大多數月海玄武岩的噴發，但這些資訊都來自碰撞的基坑統計定年模型。以往採集到的月岩標本並不能提供準確的岩石年齡。這次取樣返回將校正該區域岩石年齡誤差，並完善撞擊坑統計定年的模型。2.風暴洋克里普巖的具體形成過程是怎樣的？呂姆克山南部是風暴洋，這裡富含克里普巖，克里普巖是月球表面一系列以富集鉀、稀土元素、磷為特徵的岩石。但是過去美國和蘇聯帶回的月球岩石月壤標本中並沒有直接發現完整的塊狀克里普巖。這一次取樣將有一定機率發現儲存完好的克里普巖。
3.月岩、月壤中是否還存在未知的礦物組合？人類對月球表面成分的認識一直侷限於已有的隕石和標本。此次採用或許能發現過去未曾在月球岩石中發現的礦物。而從以往的分析來看，月球上鈦鐵礦，氦3，稀土資源極其豐富。如果這次取樣能進行有效分析，可能會被未來的月球科研基地建設提供技術方案。
4.月球正面真的存在水資源嘛？在人類的認知裡，月球表面十分乾燥，水資源成了約束月球基地建設，是資源開發的一個瓶頸。以往研究認為月球上的水主要賦予極區的永久陰影區，但是近些年最新的研究發現，月球非極區向陽面也存在微量的水分子，那麼這些水分子是從何而來，哪裡可能會存在水資源？這次取樣任務，或許能有全新發現，把嫦娥五號與其他幾位嫦娥家族成員相比，嫦娥五號拿到的是一張訂閱旅行往返票。此前，全世界只有美國，蘇聯的航天器以及中國的嫦娥五號再入返回飛行試驗器，實現過繞月再入返回。嫦娥五號返回器是如何回家的？回家途中再入返回到底經歷了哪些難關？
在太空中打水漂。嫦娥五號探測器由軌道器、返回器、著陸器、上升器四部分組成，但最後回到地球的只有裝著月壤和月岩的返回器，但嫦娥五號返回器從月球飛回來時的速度是接近每秒十一點二公里的第二宇宙速度，高速進入大氣層時將劇烈摩擦，產生高溫，熱量急劇提升，為航天器返回帶來巨大挑戰。因此，嫦娥五號安全順利返回地球。首先要解決的是減速問題，藉助空氣摩擦產生的阻力可以實現減速目的。中國航天科的軌道設計師們提出了一個大膽的方案，讓返回器採用半彈道跳躍式再入返回，就像在太空中打水漂。返回器先是高速進入大氣層，再借助大氣層提供的升力躍出大氣層，然後再以第一宇宙速度扎入大氣層，返回地面，整個過程環環相扣，而事實也是如此。
凌晨1時33分，嫦娥五號返回器在距地面高度約120公里處已接近第二宇宙速度高速進入地球大氣層，實施初次氣動減速，下降至預定高度後，返回器向上躍出大氣層，到達最高點後開始滑行下降。之後返回器再次進入大氣層實施二次氣動減速，但要實現大氣層打水漂，必須有一定的技術支撐。氣動技術研究工作的全面性和正確性也是返回器成功實施跳躍式高速再入返回的關鍵。返回器高速再入，導致複雜流動效應影響增大，各種複雜流動效應將對返回器氣動力、熱特性產生巨大影響。
與此同時，由於跳躍式再入，燒蝕、燃料消耗等各種因素使得二次再入地球大氣的外形適應不確定性增加。此外由於輕小型化要求探月三期返回器尺寸比國內外任何一種半彈道式再入飛行器都要小很多，尺寸的減小和質量的降低可能導致返回器飛行穩定性下降，對氣動特性預估準確度等方面也提出了更高的要求。總體設計部的氣動團隊經過一輪輪研究討論，一次次分析計算，最終完成了輕小型半彈道跳躍式升空高速，再入返回器的氣動外形設計和氣動特性研究，突破多項關鍵技術，填補多項國內空白。
但要想成功收回嫦娥五號高溫是返回途中的另一道難關。如果返回器再入的速度提高一倍，熱量將提高八至九倍。防熱成為必須攻克的難題。返回器回家途中需要一件防熱衣。由於要保證運載承載能力，嫦娥五號返回器的質量受到了嚴格限制，不僅要求返回器結構本身採用輕量化設計，還需要採用輕型低密度防熱材料。為此，設計團隊針對月球軌道返回熱環境、空間環境和重量的要求，提出了不同部位耐燒蝕和隔熱的具體需求與指標。從33種新研材料中篩選出了七種防熱材料，完成了防熱材料的佈局和區域性防熱結構設計，實現了中國防熱結構設計由近地軌道再入到深空軌道再入的跨越。
同時，他們提出了三維傳熱燒蝕分析方法，採用整體變厚度、變密度、分割槽域、偏軸設計方案，突破了輕量化設計關鍵技術，並利用一維燒蝕分析和三維溫度場分析相結合的數值分析方法，實現了用區域性燒蝕實驗代替整器燒蝕試驗，為任務成功奠定了基礎。從防禦結構設計、防熱材料成型工藝研究，、焊接工藝研究到工程樣機結構器、熱控器、專項試驗驗證器，設計團隊為嫦娥五號縫製了一件防熱衣，成為他安全順利返回家園的生命保證。
太空飛行期間嫦娥五號還面臨著溫差高達數百度的宇宙環境。為了讓嫦娥五號舒適的飛行，熱控人員根據受理要求，被他設計了薄厚不一的金衣銀飾，透過尋找最冷最熱點，最佳化熱控策略，確保器內溫度穩定而平均。
首先，我們得先知道月球取土的意義。月岩標本-認知月球的來源。其實截至1976年，蘇聯的月球24號無人探測器帶著170.克的月岩標本向月球揮手告別。此後44年間，人類再也未能獲得新的月岩樣本。而透過月岩樣本研究人員可以在實驗室裡進行放射性定年分析，確定樣本所在位置的歷史年齡，進而推算出月球的演化歷程，為未來月球基地的建設打下基礎。這些都是月球探測器上的儀器無法直接測量得到的。而經過研究表明這些樣品大多來自月球正面，中低緯度的月海區域，形成年齡集中在32到46億年前。在這個範圍之外的月球歷史事件所對應的時間全部是以此為基礎，參考其他觀測結果推演得來的。但由於月岩標本的來源僅存在於有限的區域內，這些岩石能提供的資訊非常有限。想要獲得更多的資訊，唯一的方法就是重返月球去採集更多來自不同地質背景，形成於不同歷史時期的月球樣品。
一旦對取回的樣本進行評估，並確定了年代，我們就可以返回去校準其他天體的年齡。這可能會改變我們過去幾十年來對所有行星的看法，這正是嫦娥五號的最重要的意義所在。而這一次嫦娥五號的著陸地點被定為蒙斯呂姆克山。這是一座孤立的火山，高出平原大約一千三百米，周圍環繞著二十多個圓形的熔岩穹丘。位於月球正面的西北方，南部為風暴洋是一個相對年輕的區域，至今不到20億年，從已有的資料可知，這一帶分佈著月餅最年輕的玄武岩。
在完成著陸後，嫦娥五號將研究並解決許多問題。1.呂姆克山區域的真實岩石年齡。雖然這裡與阿波羅號以及月球號同屬月海區域內，但距離甚遠。科學雜誌報道稱此處可能在大約13億年前發生過火山噴發，晚於絕大多數月海玄武岩的噴發，但這些資訊都來自碰撞的基坑統計定年模型。以往採集到的月岩標本並不能提供準確的岩石年齡。這次取樣返回將校正該區域岩石年齡誤差，並完善撞擊坑統計定年的模型。2.風暴洋克里普巖的具體形成過程是怎樣的？呂姆克山南部是風暴洋，這裡富含克里普巖，克里普巖是月球表面一系列以富集鉀、稀土元素、磷為特徵的岩石。但是過去美國和蘇聯帶回的月球岩石月壤標本中並沒有直接發現完整的塊狀克里普巖。這一次取樣將有一定機率發現儲存完好的克里普巖。
3.月岩、月壤中是否還存在未知的礦物組合？人類對月球表面成分的認識一直侷限於已有的隕石和標本。此次採用或許能發現過去未曾在月球岩石中發現的礦物。而從以往的分析來看，月球上鈦鐵礦，氦3，稀土資源極其豐富。如果這次取樣能進行有效分析，可能會被未來的月球科研基地建設提供技術方案。
4.月球正面真的存在水資源嘛？在人類的認知裡，月球表面十分乾燥，水資源成了約束月球基地建設，是資源開發的一個瓶頸。以往研究認為月球上的水主要賦予極區的永久陰影區，但是近些年最新的研究發現，月球非極區向陽面也存在微量的水分子，那麼這些水分子是從何而來，哪裡可能會存在水資源？這次取樣任務，或許能有全新發現，把嫦娥五號與其他幾位嫦娥家族成員相比，嫦娥五號拿到的是一張訂閱旅行往返票。此前，全世界只有美國，蘇聯的航天器以及中國的嫦娥五號再入返回飛行試驗器，實現過繞月再入返回。嫦娥五號返回器是如何回家的？回家途中再入返回到底經歷了哪些難關？
在太空中打水漂。嫦娥五號探測器由軌道器、返回器、著陸器、上升器四部分組成，但最後回到地球的只有裝著月壤和月岩的返回器，但嫦娥五號返回器從月球飛回來時的速度是接近每秒十一點二公里的第二宇宙速度，高速進入大氣層時將劇烈摩擦，產生高溫，熱量急劇提升，為航天器返回帶來巨大挑戰。因此，嫦娥五號安全順利返回地球。首先要解決的是減速問題，藉助空氣摩擦產生的阻力可以實現減速目的。中國航天科的軌道設計師們提出了一個大膽的方案，讓返回器採用半彈道跳躍式再入返回，就像在太空中打水漂。返回器先是高速進入大氣層，再借助大氣層提供的升力躍出大氣層，然後再以第一宇宙速度扎入大氣層，返回地面，整個過程環環相扣，而事實也是如此。
凌晨1時33分，嫦娥五號返回器在距地面高度約120公里處已接近第二宇宙速度高速進入地球大氣層，實施初次氣動減速，下降至預定高度後，返回器向上躍出大氣層，到達最高點後開始滑行下降。之後返回器再次進入大氣層實施二次氣動減速，但要實現大氣層打水漂，必須有一定的技術支撐。氣動技術研究工作的全面性和正確性也是返回器成功實施跳躍式高速再入返回的關鍵。返回器高速再入，導致複雜流動效應影響增大，各種複雜流動效應將對返回器氣動力、熱特性產生巨大影響。
與此同時，由於跳躍式再入，燒蝕、燃料消耗等各種因素使得二次再入地球大氣的外形適應不確定性增加。此外由於輕小型化要求探月三期返回器尺寸比國內外任何一種半彈道式再入飛行器都要小很多，尺寸的減小和質量的降低可能導致返回器飛行穩定性下降，對氣動特性預估準確度等方面也提出了更高的要求。總體設計部的氣動團隊經過一輪輪研究討論，一次次分析計算，最終完成了輕小型半彈道跳躍式升空高速，再入返回器的氣動外形設計和氣動特性研究，突破多項關鍵技術，填補多項國內空白。
但要想成功收回嫦娥五號高溫是返回途中的另一道難關。如果返回器再入的速度提高一倍，熱量將提高八至九倍。防熱成為必須攻克的難題。返回器回家途中需要一件防熱衣。由於要保證運載承載能力，嫦娥五號返回器的質量受到了嚴格限制，不僅要求返回器結構本身採用輕量化設計，還需要採用輕型低密度防熱材料。為此，設計團隊針對月球軌道返回熱環境、空間環境和重量的要求，提出了不同部位耐燒蝕和隔熱的具體需求與指標。從33種新研材料中篩選出了七種防熱材料，完成了防熱材料的佈局和區域性防熱結構設計，實現了中國防熱結構設計由近地軌道再入到深空軌道再入的跨越。
同時，他們提出了三維傳熱燒蝕分析方法，採用整體變厚度、變密度、分割槽域、偏軸設計方案，突破了輕量化設計關鍵技術，並利用一維燒蝕分析和三維溫度場分析相結合的數值分析方法，實現了用區域性燒蝕實驗代替整器燒蝕試驗，為任務成功奠定了基礎。從防禦結構設計、防熱材料成型工藝研究，、焊接工藝研究到工程樣機結構器、熱控器、專項試驗驗證器，設計團隊為嫦娥五號縫製了一件防熱衣，成為他安全順利返回家園的生命保證。
太空飛行期間嫦娥五號還面臨著溫差高達數百度的宇宙環境。為了讓嫦娥五號舒適的飛行，熱控人員根據受理要求，被他設計了薄厚不一的金衣銀飾，透過尋找最冷最熱點，最佳化熱控策略，確保器內溫度穩定而平均。