微知科普|嫦娥五号探测器由哪几部分组成？设计方案如何？主要科学目标是？

“嫦娥”五号探测器，是由中国空间技术研究院（中国航天科技集团五院）研制的中国首个实施无人月面取样返回的航天器。科研人员计划利用“嫦娥”五号在探月工程三期中实现月面取样返回任务，完成中国探月工程的收官之战。

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“嫦娥”五号要飞到月球上，采集样本后，还要飞回来，研制难度非常大。 “嫦娥”五号也被称为我国最复杂的航天探测器。 “嫦娥”五号探测器全重8.2吨，由轨道器、返回器、着陆器、上升器4个部分组成， 4个部分串联在一起，像一串糖葫芦。这4部分可以再分为上下两部分，上部分（着陆器和上升器）将在月球上着陆，其中上升器要带着采集的样品返回轨道。下部分（轨道器和返回器）留在月球轨道上，轨道器承担着支撑和服务任务，返回器的任务是带着月球样本返回地面。

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根据设计方案， “嫦娥”五号经“长征”五号发射升空后，大约4天后即可抵达月球，减速入轨，然后绕行探测月球，待选定地点后， “嫦娥”五号的上部与下部分离。其中着陆器、上升器将进行月面软着陆，自动进行月面采样、样品封装等操作，并将样品由上升器携带升空进入月球轨道，与环月轨道上的轨道器对接，将样品转移到返回器内部，最后轨道器携带返回器点火启动，从环月轨道直接返回地球。返回器将在再入大气层前与轨道器分离，最后降落在我国北方的内蒙古草原上，而轨道器就变为太空垃圾，整个过程约需要13天。
从这个轨道器、着陆器以及环月轨道对接的复杂设计方案看， “嫦娥”五号完全就是无人版的阿波罗登月。当前使用类似设计的深空探测器，是美国尚未立项的火星取样返回探测器（MSR），不过MSR最早也要2024年以后发射，而我国的“嫦娥”五号预计在今年10月左右就要使用“长征”五号火箭发射， “嫦娥”五号取样返回的复杂性和先进性在已有和正在研制中的深空探测器里是空前的。

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“嫦娥”五号主要有两个科学目标。第一个科学目标是开展着陆点区的形貌探测和地质背景勘察，获取与月球样品相关的现场分析数据，建立现场探测数据与实验室分析数据之间的联系。第二个科学目标是对返回地面的月球样品进行系统、长期的实验室研究，深化月球成因和演化历史的研究。 “嫦娥”五号可以携带约2千克样本返回地球，这是使用复杂的月球轨道对接设计的结果。