“嫦娥五號”這次要完成登月挖土返回任務，整個過程特別像當年美國阿波羅飛船的探月過程，其本質上也可以看作是一次小型無人版的阿波羅載人登月。美國已經完成了6次載人登月任務，其設計非常完善，技術已經相當成熟，航天工程本身就冒著巨大的風險，而在我們國家航天經費還是非常緊張、國力還沒有達到非常強盛的情況下，借鑑它國的經驗，讓我們少走了很多彎路，提高成功的可能性。

我們可根據現實版的美國阿波羅飛船設計，結合中國目前已公開的登月及返回計劃瞭解一下這次中國“嫦娥五號”的整個探月過程，哪些裝置回來了，哪些留在太空中或月球上？

上圖中，“嫦娥五號”由軌道器、返回器、著陸器、上升器四部分組成，全重8.2噸左右。它與“嫦娥四號”最大的不同是增加了返回任務，在太空中完成一次無人對接，難度非常大，可以稱之為中國最複雜的一次航天探測任務。

“嫦娥五號”由四部分組成，根據任務要求不同，整體上又可分為上下兩大部分，一部分是由軌道器和返回器組成的返回艙，用於返回地球，另一部分是上升器和著陸器組成的登月艙，實施著路、登陸月球。

最初胖五火箭把“嫦娥五號”整體送入太空，脫離地球的引力束縛，經過地月轉移，進入月球軌道，在此上下兩大部分進行分離，返回器與軌道器構成返回艙在月球軌道上停留，開始在月球軌道上轉圈圈，等待完成挖土任務的上升器返回。

“嫦娥五號”登月艙分成兩級，下半截是下降級——著陸器，用於登陸月球。上半截是上升級——上升器，返程的時候與返回器對接，而著陸器要承擔兩項任務，一是著陸器，完成落月任務，取土返回時，充當火箭發射架，點火啟動後把上升器送回來。此時著陸器已經完成了它的使命，把它就留在了月球上，日夜守望月球了。

上升器攜帶著2公斤月壤返回到了月球軌道上，開始與等待著的返回器對接。對接完成後，上升器中2公斤月壤轉移到返回器中，上升器已經完成使命，開始與軌道器分離，也就留在了太空中。

目前只剩下軌道器和返回器，此時軌道器開始點火，把返回器送回地球，降落到地面上，從此完成了整個探月過程。軌道器實質上就是火箭發射器，完成任務後，就留在太空中成為太空垃圾，四個部分只有返回器回來了。

“嫦娥五號”是地月系天體系統裡的一次航天探月過程，由於地球與月球的引力不同，地球引力大，逃逸速度大，需要的火箭發射動力也大，加之起初還要承擔起整個嫦娥五號所有裝置重量，為此火箭的推力就非常重要，這是最重要的一個環節。

月球引力小，是地球的六分之一，那麼月球上第二次點火，送上升器返回，而且著陸器也要丟棄，則不需要火箭太大的推力，所以第二次點火相對地球來說掙脫月球引力要比地球輕鬆一些，但由於在月球上點火，還是無人操作，增加了難度，這是中國首次完成該項任務，處於實驗階段，存在著很高的風險。

▲上圖是著陸器轉為發射架，離開了月球，返回月球軌道的畫面

“嫦娥五號”這次探月過程，難度最大的是落月，還有從月球上返回。從以往其它國家失敗的教訓來看，多是在這一階段發生的。著陸器要承擔著兩項任務，一是著陸過程要選擇地點，避障，緩衝，下落時通過燃料減速，防護裝置不能損壞，二是這次還要把上升器送回來，相當於把一個小型的火箭發射架投放到了月球上，有較高的難度。還好，嫦娥四號落月難題技術已突破，也很成熟，這次還是非常有把握的。

這次“嫦娥五號”是一次完整的載人計劃的微縮版，總重量不大，才8.2噸。美國阿波羅11號登月時有3人，阿姆斯特朗與奧爾德林在月球上插小旗，蹦蹦跳跳，晃盪了一圈，就是大家在網上看到的場面，而柯斯林卻留在了指令艙中，相當於咱們嫦娥五號的返回器。載人後要增加很多裝置，並且提高了總重量，美國土星五號運載能力達到幾十噸，月球軌道45噸，近地軌道118噸，這對我們國家來說，下一次登月首先得有一個更大推力的胖五出現，才能完成載人探月計劃。

未來中國探月工程有3個人登月的話，如果按照阿波羅11號的實施方案，得有一個人留在返回器中，迎接從月球中返回來含有2個人的上升器，對接完後，2個人轉移到返回器，3人團聚後回到地面，這個過程要求更高，每一個環節都不能出一點兒差錯，否則的話功虧一簣。

這次中國將以嫦娥5號為標誌，完成無人探測階段後，工程將開啟載人登月階段，這將是繼美國之後，中國將成為載人登月的第二個國家，也將面臨著更高的機遇和挑戰。

2020年11月24日凌晨4點30分，隨著長征5號託舉著嫦娥五號升入天空，嫦娥工程的收官之戰拉開帷幕。此次嫦娥五號將帶回2kg的月壤返回地球，以完成嫦娥工程繞、落、回中的最後一個步驟。

嫦娥五號可以說是目前中國太空工程中最複雜的一項工程，從設計方案上來看，無異於就是一次無人版的阿波羅登月。

我們先來看看嫦娥五號的機構，嫦娥五號由上升器，著陸器，返回器和軌道器四大結構構成，長征五號將嫦娥五號送入地月轉移軌道後，軌道器的太陽能帆板展開，為嫦娥五號提供電能及變軌動力。

嫦娥五號結構示意圖

隨著嫦娥五號奔向月球，被月球應力捕獲之後，進行繞月飛行，在到達指定降落地點時，著陸器和上升器與軌道器和返回器分離，軌道器與返回器一組繼續繞月飛行，著陸器與上升器進行月面軟著陸。

著陸器與上升器成功在指定地點軟著陸後，與以往不同，以往都是著陸器放出軌道放下月球車，而這次我們沒有攜帶月球車，就只有上升器。著陸器成功著陸後，將會釋放出鑽頭，收集著陸後周圍的月壤，封裝儲存進上升器。待封裝儲存月壤完成，上升器點火起飛，與在月球軌道待命的軌道器和返回器在軌對接。

對接成功後，上升器將收集到的樣本轉移進返回器中，然後上升器與之分離。軌道器點火，將返回器送回地球軌道，最後釋放返回艙，返回艙著陸。

所以除了返回艙，各個儀器都去哪了呢？首先是攜帶上升器的著陸器，著陸器軟著陸後完成取樣封裝後，將繼續留在月表進行月表的研究。上升器完成月樣轉移後，將會被遺棄在月球軌道（按照兔子的性格，肯定會物盡其用，在月球軌道進行月表研究什麼的），軌道器推著返回器返回地球軌道釋放返回倉後，將繼續留在地球軌道圍繞地球飛行（按照兔子的性格，你懂的，畢竟軌道器還有太陽能帆板），然後返回艙被我們回收。

綜上所述，除了返回艙返回被我們回收後，其它各種裝置該留的留，該用的用，咱們家兔子勤儉節約，不會浪費一分一毫的。

你們以為從月球上帶回點東西那麼容易呀？要拼命輕裝才具可能性的，真不知道老美咋在半世紀之前怎麼做到的，人家總共拿回來300多公斤，從這個角度，就非常嚴重懷疑其真實性。

咱不懂航天專業知識只能猜測：長征五號奔月時攜帶奔月和返回的燃料。到月球採集月壤後只需把它送回來，沒有必要全部帶回，這樣太費燃料。所以除攜帶月壤的回收倉返回地球，其他都留在月球上了。

嫦娥5號自11月4時30分升空後，需在軌分行6天預計11月30日進行地月軌道切換，切換到月球軌道，然後減速反向點火制動，做好降落準備。

著陸上升及軌返組合體需在軌環月飛行2天，進行對著落地的時間視窗及環境的觀察後著陸上升組合體與軌返組合體分離，著落月球，估計這一過程約20分鐘。

月面鑽孔取樣品2公斤，然後月面取土，這一過程需2天。取樣完成上升器點火升空，著陸器留在月球。上升器與環月的軌返組合體連線，將樣品轉移到返回倉，然後與軌道倉分離，軌道倉在軌飛行，自行毀滅或進行撞擊月面試驗。

返回倉環月飛行6天，等待返回視窗，然後轉移至地月軌道，回地球飛6天進入地球軌道，採用獨創的打水漂式返回，最後著落在內蒙古大草原。

總共歷時23天，將於12月16日取樣返回著落場。祝嫦娥5號每一個節點都能取得圓滿成功，順利取樣返回。

上升器與神舟上的逃逸塔相似，和著落器組合成一個月上飛船；返回器和軌道器的組合就是一個貨運飛船。到達月軌後，兩船分離，月上飛船著落月表，取壤後由上升器拖回到月軌，與貨運飛船對接、轉移月壤到返回器，再兩船分離。接下來就是貨運飛船月地轉移、返軌分離、返回器彈跳式回到地球、軌道器在大氣層燒燬。估計月上飛船還有額外驚喜。

猜：是揹著火箭助推器的小機器人在月亮上撿了幾塊石頭並捧一把老灰後點火離開。它先把貴重的包裹交給已在天宮望眼欲穿的返回倉，說聲保重就灑脫地消失在了茫茫星河。返回倉強忍淚水返回地球，把包裹放入中國航天中心的蜂巢。這樣任務就完成了。

其他的一部分待在月球地面回不來了，軌道器繼續環繞月球繼續環繞飛行，等到下次再去月球的時候不用再發射軌道器了，至於還有其他的什麼器我也不知道了！

問題：長征五號奔月後只回來個回收倉，那麼其他的裝置去哪裡了？

簡單的說，就是都丟了。

這是航空航天的一個最大特點，就是大馬拉小車，小車拉小盒，最後馬和車都丟棄了，就回來個小盒，無人探測叫返回器，載人飛船叫返回艙。

因此，所有的發射任務，有的是有去無回，像一些無人探測器一旦發射，就有去無回了。而如果有返回任務的航天器，巨大的發射重量，回來的只有那麼一點點。

“土星五號”運載火箭。

上世紀的1969年到1972年，美國NASA先後成功實現了6次載人登月任務，採用的是阿波羅飛船，每次3名宇航員，其中1位乘坐軌道艙守在月球軌道，2名宇航員乘坐登月艙登陸月球。因此迄今為止，真正在月球踏上自己腳印的人類有12位。

阿波羅載人登月飛船，採用“土星5號”運載火箭發射。“土星5號”是迄今世界上使用過自重最大的運載火箭，高達110.6米，起飛重量達3038.5噸，總推力可達3408噸，月球軌道運載能力45噸，近地軌道運載能力118噸。

當“土星五號”把阿波羅飛船送入地月轉移軌道後，它的任務就完成了。它龐大的身軀主要由燃料和箭體組成，燃料在發射時就快速消耗，消耗完一級火箭，那一級火箭就脫落墜毀或在大氣層燒燬了，當阿波羅飛船進入地月軌道時，整個“土星五號”近3000噸就完全消失了。

這裡說的“解體”，不是任務失敗的解體，而是說在任務執行過程中，飛船一步步拆解丟棄的過程。

載人登月的阿波羅飛船長25米，總重為46噸，去月球時是一個整體。這個整體包括約6噸的錐形指令艙、約25噸的圓筒形服務艙，約14噸的登月艙，以及3名宇航員。到達月球環繞軌道後，14噸的登月艙就適時與飛船脫離，載著2名宇航員降落月球；另一名宇航員就留在指令艙裡，與服務艙組成軌道艙，繼續環繞月球執行，等候接應登陸月球的宇航員回來。

登月艙分為下降段和上升段，宇航員完成任務後和取得月樣一起隨著上升段返回月球軌道，下降段就遺棄在月球表面。上升段重約4.7噸（其中燃料2.6噸），利用下降段為發射平臺，與下降段脫鉤起飛到月球環繞軌道，與等候在那裡的軌道艙對接後，宇航員爬進指令艙，上升段就也丟棄了，最終會墜落在月球上。

隨後，服務艙和指令艙提速脫離月球軌道，進入月地轉移軌道。回到地球環繞軌道後，指令艙與服務艙脫離，服務艙最終的命運是墜入大氣層燒燬，而指令艙則變身返回艙載著宇航員進入大氣層，最終安全濺落在海里或降落在地表。

這就是阿波羅飛船的整個“解體”過程。這艘出發時起飛重量達3038.5噸的阿波羅登月任務，真正返回地面的只有3噸的返回艙，只是出發時重量的0.1%。

長征五號遙五運載火箭和嫦娥五號探測器。

嫦娥五號發射採用長征五號遙五運載火箭，這是中國新一代大推力低溫液體運載火箭，全長近57米，起飛重量約870噸，起飛推力超過1000噸。其近地軌道運載能力為25噸，地球同步轉移軌道14噸，地月轉移軌道運載能力為8噸。

當長征五號遙五運載火箭把嫦娥五號探測器運送到地月轉移軌道後，它的任務就完成了，也就是其重達870噸的箭體就消耗殆盡，殘骸墜落進大氣層燒燬了。

嫦娥五號無人探測器總重量為8.2噸，由軌道器、返回器、登月器三大部分組成，其中登月器也像阿波羅任務的登月艙一樣分為著陸器（下降段）和上升器兩部分，軌道器有點像阿波羅任務的服務艙，返回器就像指令艙。除了沒有載人，嫦娥五號的整個運作過程就是一次阿波羅登月任務的重演。

當嫦娥五號到達月球軌道，被月球引力捕獲後，就圍繞著月球執行，到達一定高度並且穩定後，就會釋放登月器，軌道器和返回器留在月球環繞軌道等待接應登月器的上升器。登月器登陸月球后，安裝在著陸器上的取樣裝置，就採取鑽取和表取兩種方法，取得一部分月岩和一部分月壤，約兩公斤。

取樣完成後，上升器就與著陸器脫鉤，並以著陸器為發射架，點火起飛返回月球軌道，與軌道器對接。對接完成後，上升器會將帶回的月樣轉移到返回器裡，然後與軌道器脫鉤，自然墜毀到月球。這樣著陸器和上升器整個登月器就全都留在了月球上。

隨後，軌道器啟動加速，進入月地轉移軌道，返回到地球環繞軌道，然後釋放返回器。軌道器最終自己墜毀在大氣層燒燬，返回器進入大氣層，最終降落在地表，如果這個小罐罐罐體沒有在大氣層燒壞，月樣儲存完好，任務就圓滿完成。

因此整個嫦娥五號任務起飛重量八九百噸，其餘的都燒掉了墜毀了，返回的也就幾百公斤，或許還不到起飛重量的0.1%。

從上述飛天任務來看，每次消耗的都是天文數字，回收的卻是一點點，因此航天是一種代價高昂的活動。這才有了埃隆·馬斯克創辦的太空探索技術公司，致力於回收火箭的研究和開發，現在已經取得了突破和成功，我想未來採用這項技術，發射成本就會大大降低。這並非本文討論範圍，就不展開說了。

這個突破至少並不限於以下幾點：

1、月球取樣；2、月球上升器起飛返回月球環繞軌道對接；3、月樣轉移；4、月地轉移；5、樣品安全降落。這幾項活動都是中國航天的首次，只有一個環節出現失誤，整個任務就無法圓滿成功，因此這也是對中國航天的一大檢驗。

實際上，這也是一次載人登月的預演，雖然載人登月比這種無人探測還要複雜很多，但如果這次任務能夠圓滿成功，就為中國未來載人登月取得重要經驗，中國的載人登月任務將會較快的推上日程。

現在雖然嫦娥五號的發射是成功了，但並不代表嫦娥五號任務就圓滿成功了，甚至連一半成功也算不上。在未來的一些日子，嫦娥五號任務將進入最關鍵和最難的時候，中國的航天人還一刻也不能鬆懈，他們必須更加精心的注視和操控著每一個步驟。

讓我們為他們加油，我們期待著返回艙安全的將月樣帶回。

這次發射的嫦娥五號，像一串糖糊蘆。上邊是上升器，下邊依次是降落器、返回器、軌道器。上升器是從月球向上發射，帶著在月球所取樣本與返回倉器和軌道器組合體交會對接，並將月球樣本交予返回器。上升器就完成其使命，留在了環月軌道。降落器負責在環月軌道，將上升器與降落器組合體軟著陸於指定月面，它的使命也完成了，留在月球。而返回器在接受完月球樣本後，在軌道器的帶領下並與其分離後獨自返回地球，返回器又完成了使命。而軌道器則在完成嫦娥五號的太空任務後，在返回地球時蝕毀墜落。