發射重量870噸，為啥回來只有一個小罐罐，嫦娥五號任務有多難

這裏説的小罐罐是指嫦娥五號探測器上一個小小的返回器，沒找到資料説明這個返回器有多重，但我想頂多也就幾百公斤吧，而且這幾百公斤回到地球只是為了送回那2公斤月樣。發射嫦娥五號上天的長征五號遙五火箭起飛重量為870噸，最終就是為了這2公斤。那麼其餘的幾百上千噸重量哪裏去了呢？簡單回答，就是都丟了，墜毀了或燒沒了。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，回來的只有那麼一丁點。

我們先來看看上世紀載人登月發射與返回比。“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，那一級火箭就脱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。

阿波羅飛船“解體”過程。這裏説的“解體”，不是任務失敗的解體，而是説在任務執行過程中，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脱離，載着2名宇航員降落月球；另一名宇航員就留在指令艙裏，與服務艙組成軌道艙，繼續環繞月球運行，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着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台，與下降段脱鈎起飛到月球環繞軌道，與等候在那裏的軌道艙對接後，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脱離月球軌道，進入月地轉移軌道。回到地球環繞軌道後，指令艙與服務艙脱離，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着宇航員進入大氣層，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%。

嫦娥五號任務探月器有點像迷你型的阿波羅飛船。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，這是我國新一代大推力低温液體運載火箭，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着陸器（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。

嫦娥五號探測器的“解體”過程。當嫦娥五號到達月球軌道，被月球引力捕獲後，就圍繞着月球運行，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，安裝在着陸器上的取樣設備，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，上升器就與着陸器脱鈎，並以着陸器為發射架，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裏，然後與軌道器脱鈎，自然墜毀到月球。這樣着陸器和上升器整個登月器就全都留在了月球上。

隨後，軌道器啓動加速，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，月樣保存完好，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，就不展開説了。

嫦娥五號任務的成功，將是我國航天事業一大突破。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，就為我國未來載人登月取得重要經驗，我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着每一個步驟。讓我們為他們加油，我們期待着返回艙安全的將月樣帶回。就是這樣，歡迎討論，感謝閲讀。時空通訊原創版權，侵權抄襲是不道德的行為，敬請理解合作。