1、嫦娥五号探测器圆满完成我国首次地外天体采样返回任务
记者从国家航天局获悉，北京时间12月17日1时59分，探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。
凌晨1时许，北京航天飞行控制中心通过地面测控站向嫦娥五号轨道器和返回器组合体注入高精度导航参数。此后，轨道器与返回器在距南大西洋海平面高约5000公里处正常解锁分离，轨道器按计划完成规避机动。
凌晨1时33分，嫦娥五号返回器在距地面高度约120公里处，以接近第二宇宙速度（约为11.2千米/秒）高速进入地球大气层，实施初次气动减速。下降至预定高度后，返回器向上跃出大气层，到达最高点后开始滑行下降。之后，返回器再次进入大气层，实施二次气动减速。在降至距地面约10公里高度时，返回器打开降落伞完成最后减速并保持姿态稳定，随后在预定区域平稳着陆。负责搜索回收任务的测控与回收系统技术人员及时发现目标，有序开展回收工作。
按计划，回收后的嫦娥五号返回器在完成必要的地面处理工作后，将空运至北京开舱，取出样品容器及搭载物。国家航天局将择机举行交接仪式，正式向地面应用系统移交月球样品，我国首次地外天体样品储存、分析和研究相关工作也将随之启动。
嫦娥五号探测器于11月24日在中国文昌航天发射场发射升空并进入地月转移轨道。探测器实施2次轨道修正、2次近月制动，顺利进入环月圆轨道。此后，探测器经历组合体分离、环月降轨及动力下降，着陆器和上升器组合体于12月1日在月球正面预选区域着陆并开展采样工作。12月3日，上升器点火起飞、精准入轨，于6日完成与轨道器和返回器组合体之间的交会对接及样品转移，此后按计划分离并受控落月。12月12日至16日，轨道器和返回器组合体在完成2次月地转移入射、2次轨道修正后，返回器于12月17日与轨道器分离并重返地球。
国家航天局专家表示，嫦娥五号探测器在一次任务中，连续实现我国航天史上首次月面采样、月面起飞、月球轨道交会对接、带样返回等多个重大突破，为我国探月工程“绕、落、回”三步走发展规划画上了圆满句号。同时，嫦娥五号任务作为我国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程，成功实现了多方面技术创新、突破了一系列关键技术，对于我国提升航天技术水平、完善探月工程体系、开展月球科学研究、组织后续月球及星际探测任务，具有承前启后、里程碑式的重要意义。
2、嫦娥五号如何回家？“打水漂”半弹道跳跃式返回
嫦娥五号回家的过程是怎样的呢？嫦娥五号探测器副总指挥张玉花早前向本报记者介绍说，嫦娥五号返回器与轨道器分离后，轨道器进行规避机动，返回器则要经历惯性滑行、地球大气再入、回收着陆三个阶段完成最后的降落。返回器首先以第二宇宙速度冲向地球，在进入地球大气后，通过半弹道跳跃式再入返回技术重新跳出大气层，再以第一宇宙速度进行降落，最终返回器打开降落伞，降落在预定地点。
张玉花
张玉花介绍说，当返回器带着样品返回的时候，在地球引力的作用下，返回器可以达到第二宇宙速度，也就是11.2公里/秒。如果继续以这样的速度返回地球，返回器和样品要承受高温和过载等多重挑战。所以为了保证它们的安全，嫦娥五号采用跳跃式的再入方式返回地面。实际上，早在2014年，我国曾成功完成了探月工程三期再入返回飞行试验。作为嫦娥五号任务的开路先锋，为嫦娥五号的返回奠定了技术基础。但对嫦娥五号任务而言，返回途中也将面对很多新挑战。
返回器组合体这次返回，和去的时候有所不同，不会实行近地制动，也就是不减速，直接抛出返回器，以11.2公里/秒的第二宇宙速度冲向大气层。嫦娥五号去程时有近月制动环节，就是快到月球时，采用发动机反向喷射原理减速，“踩刹车”。这样月球引力就能捕获嫦娥五号，使其进入环月轨道，绕着月球飞行。当然，如果嫦娥五号返回器返回地球也用这种方式，那自然是最保险的。但这样，在发射阶段，嫦娥五号势必就要携带更多的燃料，而且还要带回来用于近地制动使用。这样，嫦娥五号自重就不止8.2吨了。要知道，这次任务为了给嫦娥五号减重，科研人员可是花了大力气的。
嫦娥五号采用半弹道弹跳式返回地球，可以省很多燃料，但风险和挑战也会增加不少。这种方法实际上有点像“打水漂”。就是让返回器先是高速进入大气层，再借助大气层提供的升力跃出大气层，然后以第一宇宙速度进入大气层，返回地面。到达一定高度后，由于地球引力作用，返回器会以自由落体方式重回大气层，等到返回器的速度减到第一宇宙速度，返回器所面临的过载和高温等就会小一些。
但这对地面控制技术要求非常高。必须精准地控制进入地球大气层的角度，如果角度过大，返回器就飘不起来，会像“打水漂”石子角度过大就会一头扎入水底，起不到“打水漂”的效果，如果返回器速度过快，就会在大气层烧毁或地表坠毁；而如果角度过小，返回器“漂”得太远，就回不了地球了。
当返回器带着月壤，从38万公里远的月球风驰电掣般向地球飞来，这时它的飞行速度是接近每秒11公里的第二宇宙速度，而一般从近地轨道返回的航天器速度大多为每秒8公里的第一宇宙速度。可别小看了这每秒3公里的差距，因为，就好像扔石头，同样一块石头，从一层楼扔下来的速度和从十几层楼扔下来速度肯定不一样。同理，航天器从数百公里高的近地轨道返回和从38万公里远的月球返回必然不同，且差距巨大。一旦速度过猛，返回器一头撞向地球，后果不堪设想，必须让返回器减速飞行。为此，航天科技集团五院嫦娥五号探测器的设计师们创新提出了半弹道跳跃式再入返回技术方案，就像在太空打水漂一样，整个再入返回过程就是让返回器先是高速进入大气层，再借助大气层提供的升力跃出大气层，然后以第一宇宙速度扎入大气层，返回地面。整个过程环环相扣，在15分钟内完成，以确保嫦娥五号能安全顺利地降落在四子王旗着陆场。
因为月球没有大气层，无法利用大气层减速，使用火箭发动机反推减速是必须的。从另一个方面讲，使用火箭发动机反推减速需要消耗燃料，就需要火箭在发射的时候携带更多的燃料，这无疑给火箭增加了负担，降低了有效载荷的重量。早在2015年我国就进行了“嫦娥五号再入返回飞行试验器”，提前成功进行了高速返回测试，为确保本次嫦娥五号任务顺利实施和探月工程持续推进奠定了坚实基础。但由于本次是携带样品返回，和之前的载入返回过程还是有所不同。当嫦娥五号返回器降低到一定高度，速度达到开伞的条件后，降落伞展开进一步降低其速度，并最终安全落地。
3、为何选择在四子王旗着陆？
嫦娥五号返回器的体积只有神舟系列飞船返回舱的1/7，落区范围（着陆面积）却是后者的16倍。除了嫦娥五号之外，此前我国神舟系列载人飞船也都选择在内蒙古四子王旗着陆场着陆。
四子王旗着陆场位于内蒙古草原中部，作为我国神舟飞船主着陆场，素有“神舟家园”的美誉。四子王旗海拔1000米到1200米，属沙质草原，地势平坦开阔，没有大的河流湖泊，属中温带大陆性气候，全年干燥少雨，空气能见度高。这一地区以畜牧业经济为主，牧民基本定居，大多孤门独户，人烟稀少，每平方公里人口不超过10人，房屋和高大树木占地面积远小于草地总面积的千分之一。因此，非常适合作为返回器着陆场。
为了保障嫦娥五号圆满返回，嫦娥五号返回器气象分队提前3个月进驻着陆场区，24小时不间断观测温度、湿度、气压、风向、风速等，每日零点释放高空探测气球。因为嫦娥五号返回器采用半弹道跳跃式即“打水漂”返回方式，这种返回方式控制难度非常大，回收区的范围也特别大。加上嫦娥五号着陆范围现在已是在冰天雪地，当日最低气温达到零下10摄氏度以下，在这样寒冷的深夜寻找如此小的目标，难度非常大。为此，搜索回收分队组织了多次贴近实战的训练演练，因为夜间搜索对车辆照明要求较高，搜索回收分队还对车辆安装了专门的探照灯。空中分队、地面分队同时行动，雷达测量数据实时送到直升机和搜索车辆上，引导直升机和车辆搜索接近返回器。
4、嫦娥五号回家时间轴：
12月2日22时，经过约19小时月面工作，嫦娥五号探测器顺利完成月球表面自动采样，并按预定形式将样品封装保存在上升器携带的贮存装置中。
12月3日23点10分，嫦娥五号上升器搭载着从月球采集的样品从月面顺利起飞并成功进入月球轨道，完成了我国探测器首次在地外天体起飞。
12月6日5时42分，嫦娥五号上升器成功与轨道器和返回器组合体交会对接，并于6时12分将样品容器安全转移至返回器中，实现我国首次月球轨道无人交会对接与样品转移。
12月12日9时54分，嫦娥五号轨道器和返回器组合体经历了约6天的环月等待，实施了第一次月地转移入射，从近圆形轨道变为近月点高度约200公里的椭圆轨道。月地转移入射的主要目的是通过月球轨道上的轨道机动，使轨道器和返回器组合体进入月地转移轨道。
12月13日9时51分，嫦娥五号轨道器和返回器组合体实施第二次月地转移入射，在距月面约230公里处成功实施四台150牛发动机点火，约22分钟后，发动机正常关机。根据实时遥测数据监视判断，轨道器和返回器组合体成功进入月地转移轨道。
12月14日11时13分，嫦娥五号轨道器和返回器组合体上的两台25牛发动机工作约28秒，顺利完成第一次月地转移轨道修正。
12月16日9时15分，嫦娥五号轨道器和返回器组合体上两台25N发动机工作约8秒钟，顺利完成第二次月地转移轨道修正。
12月17日1时59分，探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。
广州日报全媒体文字记者 肖欢欢 通讯员 叶雨恬、段逊广州日报全媒体图片记者 肖欢欢 通讯员 叶雨恬、段逊广州日报全媒体编辑 苏琬茜