嫦娥五號帶回的月壤首次公開亮相，讓我們看到了月球樣本的樣子

進入新年以來，我們大家對航天、太空的關注焦點主要集中在火星，因為去年7月發射升空的3個火星探測器都已經抵達火星，其中阿聯酋的希望號火星探測器、我們國家的天問一號探測器都已經在環繞火星軌道運行，而美國的毅力號火星車已經成功軟着陸到火星表面。在2020年年末，我們國家在航天領域還有一個很值得驕傲的成就，那就是嫦娥五號探測器成功從月球帶回了珍貴的樣本。

在2020年11月24日，嫦娥五號探測器由長征五號遙五運載火箭發射升空，經過近4天的飛行，嫦娥五號在2020年11月28日成功進入環繞月球的軌道，在2020年12月1日，嫦娥五號探測器成功軟着陸到月球正面的預選着陸區。在完成樣本的採集後，嫦娥五號探測器上升器在2020年12月3日從月球表面起飛進入環月軌道，在2020年12月6日上升器與軌道器、返回器組合體完成交會對接並轉移樣品容器，在2020年12月17日嫦娥五號返回器成功帶着樣本回到地球。這是人類時隔44年再次從月球取回樣品，上一次從月球取樣已經是1976年了。

至今，嫦娥五號探測器取樣回來已經過去近2個月時間了，在這段時間我們很少看到嫦娥五號的消息，不過，現在關於嫦娥五號的報道再次傳來。在月球樣品和探月工程成果展覽上，嫦娥五號帶回的月壤首次公開亮相，讓我們可以看到月球樣本的樣子。

在人類歷史上，有6批12名宇航員成功登陸月球，並順利返回地球，在上世紀70年代，還有3個月球探測器也從月球帶回了樣本。從地球發射升空的阿波羅載人登月飛船需要使用土星五號那樣龐大的運載火箭，從地球發射嫦娥五號探測器也需要長征五號這樣的運載火箭，而月球上並沒有土星五號、長征五號這樣的運載火箭，登月飛船、探測器是怎麼從月球返回地球的？

我們向天空中拋出一個物體，這個物體很快就會掉回地面，但是如果我們拋出的物體速度足夠快，達到地球的第一宇宙速度7.9公里每秒，那這個物體就會環繞地球飛行，而不會掉回地面（在不考慮空氣阻力的情況下）。地球的第一宇宙速度還是相當快的，以當前的科技水平，人類只能依靠運載火箭才能將飛行器的速度加速到地球的第一宇宙速度，所以從地球發射飛船、探測器都需要運載火箭。

不同星球的第一宇宙速度是不同的，這個和星球的質量、引力有關，如果一顆星球質量很小、引力很小，那這一顆星球的宇宙速度也會很小。月球是我們地球的一顆天然衞星，它的質量很小，所以它的第一宇宙速度也很小，大約只有1.68公里每秒，遠比地球的第一宇宙速度低得多。再加上月球本身沒有空氣阻力，所以從月球發射飛船、探測器的難度更低。

我們看一下嫦娥五號探測器的登月過程，就知道探測器是怎麼從月球起飛的。嫦娥五號探測器重達8.2噸，由軌道器、返回器、着陸器、上升器4個部分組成。當探測器到達月球軌道後，就會釋放着陸器、上升器組合體進行登陸月球，而軌道器、返回器則留在月球軌道飛行。

探測器登陸月球后就在月球表面進行樣本採集工作，在完成樣本採集後，着陸器就作為發射平台，上升器自帶的3000N發動機就點火從月球表面起飛。前文已經提到月球的引力小、沒有空氣阻力，再加上上升器本身的質量也很小，上升器3000N發動機就相當於一枚運載火箭，直接將上升器發射升空。帶着月球樣本的上升器在進入月球軌道後就與軌道器、返回器組合體交會對接並轉交樣本，最後由返回器將樣本帶回地球。

從嫦娥五號探測器的登月過程，我們可以看到探測器從月球表面起飛的大致過程，雖然月球沒有發射場、運載火箭，但這些設備都由探測器帶來，其中着陸器就相當於一個發射平台，上升器就相當於一枚火箭。

在半個世紀前，阿波羅載人登月的過程也和嫦娥五號探測器的登月過程是相似的，兩者最大的差異或許就在於一個阿波羅飛船搭載了宇航員，而嫦娥五號則沒有搭載宇航員。嫦娥五號探測器的成功取樣，也説明了我們國家已經掌握從月面起飛等技術，相信在不久的將來，我們也會將宇航員送上月球表面。