嫦娥舞，求索寰宇谱新篇

王煜

嫦娥五号上升器月面点火瞬间模拟图。

隆冬季节，草原上白雪皑皑的午夜，“嫦娥五姑娘”婷婷袅袅地回到家乡。

2020年12月17日1时59分，嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆，探月工程嫦娥五号任务取得我国航天史上的多个重大突破后，圆满成功。这标志着我国探月工程“绕、落、回”三步走规划如期完成。

以嫦娥五号任务成功为起点，我国探月工程四期和行星探测工程将接续实施。目前，首次火星探测任务天问一号正在奔火的征程中;嫦娥六号、七号、八号，小行星探测、火星取样返回、木星系探测等工程任务也将按计划陆续实施。中国人求索寰宇的新篇正在打开。

上九天，下五洋

嫦娥五号的归来要经历“打水漂”的过程，因此它的返回器的体积只有神舟飞船返回舱的约七分之一，落区面积却是神舟飞船的16倍。

尽管挑战更多，中国航天的本次搜索回收任务再次圆满完成。尤其引人注目的是，任务中两名搜索回收队员身穿搬运外骨骼系统，从直升机降落点快速机动至返回器着陆点，在嫦娥五号返回器旁插上一面五星红旗，再把月球样本装置取回。这创新了另一个“第一”。

中国航天首次亮相的“钢铁侠”由中国航天科工二院206所打造。该研究所相关专家介绍：时值寒冬，嫦娥五号返回器着陆点位于四子王旗的野外，气温逼近零下30摄氏度，着陆点覆盖着10多厘米厚的积雪，而凌晨时分的漆黑夜色也为搜索作业带来诸多不便。直升机到达着陆点附近后，搜索回收人员需要携带搜索、通信等设备快速机动至指定地点，部分人员携带的设备重达40公斤，需两人协作搬运完成;而在零下30度的雪夜荒原，低温严寒与极限负重对搜索人员的体力消耗带来挑战。

搬运外骨骼系统正是为此而生。有了它的助力，原本需要两人共同搬运的设备，只需一人即可完成，大大提升了单人负载机动能力，降低搜索回收作业人员的体能消耗。

此外，这套外骨骼系统还协助搜索回收分队在返回器周边快速搭建应急通信、照明及电力保障体系，确保搜索回收任务快速、安全、高效完成。

12月17日，工作人員将嫦娥五号返回器吊运至装载车辆。

12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品，采用半弹道跳跃方式再入返回，在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。

专家表示，用于嫦娥五号搜索回收任务的搬运外骨骼系统负载能力达50公斤，在负重搬运机动时可省力约60%，节约人体的能耗约30%，动作识别准确率大于99.9%，可在零下40摄氏度至70摄氏度间正常工作，耐受湿度最大为98%，标配的可更换电池在综合工况下可持续工作约4小时，为在恶劣自然环境中执行搜索回收任务提供极强的产品适应性和可靠性。

此外，搬运外骨骼系统可智能感知穿戴者的肢体行为，并自适应实时调节输出助力的大小、快慢，结构轻巧，穿脱方便。穿上外骨骼后，人的复杂运动行为并不受限制，还可以行动自如。它采用了模块化的设计构造，在应急状态下也可以快速维护。

人们可以期待，外骨骼产品将在中国航天后续的任务中继续闪亮登场。

为了防止被地球环境“污染”，嫦娥五号返回器从38万公里外挖来的这1731克“土”以最快的速度被送入中科院国家天文台的月球样品实验室。返回器中除了密封的月球样品容器，还有发射时就放置的一些紫花苜蓿和燕麦的种子，它们是用于太空育种的空间诱变实验。

此次取回的月球样品将用于三类用途：第一类，也是最主要的目的，是为了开展科学研究。中国科学院国家天文台研究员、探月工程三期副总设计师李春来表示：“我们会在实验室进行长期的、系统的对月球样品的研究工作，包括它的结构构造、物理特性、化学成分、同位素组成、矿物特点和地质演化方面，希望能够深化我们对月球的起源、演化方面的认识。”

他说：俄罗斯和美国之前的九个采样点，都在月球纬度30度的范围，嫦娥五号的采样点选择了纬度43度的风暴洋东北角的玄武岩区域，这是全新的采样区域，全新的样品研究。研究对月球表面的风化作用、火山作用和区域地质背景、区域地质演化方面应该将作出很多新的贡献。

关于另外两类用途，国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华在嫦娥五号返回当天下午的国务院新闻办公室新闻发布会上做了介绍：第二类，为了让月球样本早一点与公众见面，有一部分样品将入藏国家博物馆，向公众展示，进行科普教育;第三类，一般依据国际合作的公约和多边双边的合作协议，中国将发布月球样品和数据管理办法，与有关国家和世界的科学家共享;也有一部分按照国际惯例，可能作为国礼相送。“比如联合国外空司曾向我们提出，我们也在研究商谈当中。”

吴艳华还提到：如此珍贵的月壤，不仅要妥善保存，还要进行异地灾备，也就是为预防灾害带来的损失，把样品在其他地点备份储存。他透露：国家航天局经组织研究，除了位于北京的中科院国家天文台是月壤的主要存储地点以外，还将在湖南韶山毛泽东主席的故乡进行异地灾备，以告慰毛主席：他提出的“可上九天揽月”的夙愿实现了。

不仅“登天揽月”梦想成真，在大约一个月前的2020年11月19日，我国自主研制的“奋斗者”号全海深载人潜水器成功坐底已知海洋最深处马里亚纳海沟，在万米海底创造了中国载人深潜新纪录，这也是世界上首次同时将3人带到海洋最深处。“可下五洋捉鳖”也成为现实。登天入海，中国力量出现在更多空间。

12月2日，嫦娥五号探测器在月球表面自动采样。

登月球，探行星

所有任务都顺利完成，人们不禁要问：嫦娥五号的各组成部分归宿如何，是否都已“功成身退”？

嫦娥五号的返回器是我国第一个从地外返回的航天器，它必将被永久珍藏。

上升器把月球样本送到轨道器和返回器后，使命已经完成，为避免成为太空垃圾，已于此前受控落月。

在月球表面一线执行“挖土”任务的着陆器，所在的月球风暴洋区域目前已经进入月夜，最低温度可达零下190摄氏度。着陆器并未安装同位素热源，因此在下一个月球白天来临时，很可能已经无法再“苏醒”了。它与上升器一起，成为人类在月球表面的航天遗迹。

嫦娥五号的返回器是我国第一个从地外返回的航天器，它必将被永久珍藏。上升器把月球样本送到轨道器和返回器后，使命已经完成，为避免成为太空垃圾，已于此前受控落月。

与其他部分不同，嫦娥五号的轨道器依然在运转飞行。它的结构和功能都还很完整，而且还有足够的推进剂，可以向深空飞去，执行额外的探测任务。这也是嫦娥系列的“优秀传统”：2012年12月13日，嫦娥二号圆满完成探月既定任务和日-地L2点试验任务之后，继续飞行，在距地球约700万千米远的深空，以每秒10千米的相对速度飞掠探测“图塔蒂斯”小行星，二者最近的距离约为3.2公里。

嫦娥五号轨道器将执行怎样的附加深空探测任务，我国航天科技人员将进行专门的规划。资深航天专家、上海航天技术研究院研究员陶建中告诉《新民周刊》记者：它能否也像嫦娥二号一样完成对一颗小行星的探测，或者是有另外的目标，还要看时机是否合适;也就是要看轨道器状态良好的时间段内，依靠剩余的推进剂可以变轨到达怎样的目标位置。

在我国探月工程的计划中，嫦娥六号本是嫦娥五号的备份。现在嫦娥五号任务已经圆满成功，嫦娥六号将担任新的使命。它确切的任务，还在进一步优化论证中。

国家航天局此前发布：嫦娥六号计划在月球南极区域实施采样返回，而且可能是在月球背面着陆。随后的嫦娥七号将继续着陆月球南极，对月球的地形地貌、物质成分、空间环境等开展综合性探测，以及进行一些关键技术的月面试验。中国准备以嫦娥七号和八号任务为契机，与有关国家和国际组织合作，共同论证初步建设月球科研站的基本能力，或者验证核心技术。

再往后，10年以后的2030年，中国能否实现载人登月？

在吴艳华看来，中国航天非常讲究一张蓝图绘到底，先把蓝图描绘清楚。例如中国的探月工程，“绕、落、回”，16年前就提了，现实中我们也是完全按照规划的“三步走”一步一步做的。“我们当前的任务，是要完成地球轨道空间站的建设。争取用两年左右的时间完成建设。第二，建设不是目的，它就是天上实验室，中国政府与联合国已共同发布：中国的空间站要广泛开展国际合作的内容，要把它用好，争取有更大的价值。特别是要能为我们人类民生福祉，有更多的产出，这是我们首要的任务。”

5月5日，为我国载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功，正式拉开我国载人航天工程“第三步”任务的序幕。

“按照目前中国政府的初步意向，先搞关键技术攻关，等我们近地轨道的空间站建成，再规划论证是不是要搞载人登月。”吴艳华强调：载人登月，中国政府的目的不同于美国当年的载人登月，我们不会搞“星球大战”;中国的载人登月，一定是服务于科研，服务于探索未知。目前开展的月面起飞、轨道交会对接、再入返回等，都是未来载人返回的必要技术。这些技术通过验证，也是为未来载人登月打基础。

上述地球轨道空间站的建设任务，计划在2021-2022这两年间完成，建设任务非常繁忙，这段时间要完成关于空间站的共计11次发射任务，把核心舱、两个试验舱、四艘货运飞船、四艘载人飞船送入轨道。然后，要开展大量的在轨科学实验。

2020年5月5日，长征五号B运载火箭在文昌的首飞成功，拉开了我国载人航天工程“第三步”任务，也就是“建设地球轨道空间站”的序幕。这款火箭为中国载人空间站工程研制，当天搭载了新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱。陶建中表示：目前计划中的我国空间站可以在有一个节点舱的情况下，同时对接6个飞行器;将来可以通过增加节点舱，让更多的飞行器对接。

中国的“天问”系列行星探测规划，也基本明晰。第一个任务已经实施，就是正在途中的我国首次火星探测任务天问一号，目前状态良好，累计飞行约3.7亿公里，距离地球超过1亿公里。按预定的计划，2021年2月中旬，天问一号到达火星，开始绕火探测;5月中旬，计划着陆火星巡视探测。此外，中国已规划了三次行星探测任务，包括一次小行星的探测和取样，一次火星的采样返回以及一次木星系环绕探测和行星穿越探测。

“墨子号”量子科学实验卫星与阿里量子隐形传态实验平台建立天地鏈路。

向深空，“勘、建、用”

“航天分为四大领域：对地观测与应用、载人航天、深空探测、科学基础研究，我们国家在不同细分领域已经分别实现了赶超、并跑，有的还实现了领跑。”陶建中向《新民周刊》记者表示，中国要从航天大国走向航天强国，还要直面更多的挑战、攻克更多的难关。

在对地观测与导航、科学基础研究领域，中国都已经实现了领先。北斗导航卫星已提供全球服务，接下来要稳定运行好。在遥感卫星领域，近几年无论是国家任务，还是商业航天任务，遥感卫星正在蓬勃发展，用途各种各样。还有通信卫星，包括地球静止轨道和低轨通信卫星。以上三类卫星统称为国家民用空间基础设施，它们已广泛地为国民经济各领域提供强大的支撑保障能力，为大众生产生活提供更优质的产品和服务。

中国的墨子号、悟空号、慧眼号等空间科学卫星已经上天运行。月球和行星探测、载人航天可以依托这些卫星开展空间科学探测，除此之外，我们还有必要研制发射专用空间科学卫星。例如，中国与意大利已经在电磁卫星开展合作，双方已签署协议，准备接着开展电磁02星研制，目的是探测地震是否产生地球电磁信号异常，争取为地震预测预报作出贡献。此外，还有空间引力波探测等科学研究内容，也要靠科学卫星来实现。中国还将发射类似“哈勃”的天文望远镜，与空间站伴飞。

陶建中指出，在深空探测领域，中国已经在月球和行星探测开始行动，并有所创举。其余几个领域，包括对小行星的探测、对太阳的探测、对太阳系边缘的探测，中国科学家都很感兴趣，但还在赶超的阶段。

其中，对小行星的探测，很重要的一个目的是开展相关研究，避免小行星撞击地球。2020年10月20日，美国国家航空航天局（NASA）发射的“奥西里斯-REx”（OSIRIS-REx）探测器成功采集到小行星“贝努”（Bennu）表面样本，并将返回地球。这是美国首次采集到小行星样本，此前世界上仅有日本的探测器成功采集到小行星样本并将其带回地球。

“贝努”是一颗外观近似菱形的小行星，直径约510米，它的轨道近日点与地球轨道比较接近，据估算在2175年-2199年的区间有2700分之一的概率撞击地球。“如果我们先把它的成分等情况研究清楚，在接下来100多年的时间里做好对付它的准备，我想人类保卫地球的把握还是比较大的。”陶建中说。

当下拥有深空探测能力的国家不止一个，如何和平地开发利用太空，也成为摆在我们面前的现实话题。

中国已经规划了对小行星的探测，能否成为世界上第三个实现小行星采样返回的国家，人们将拭目以待。

要去往比月球、火星更远的深空，运载火箭的发展是关键。吴艳华表示：中国目前是充分利用长征五号、六号、七号新一代运载火箭技术，完善无毒无污染新型火箭序列，进行重新整合，保证新一代运载火箭能够形成序列化，满足各种轨道、各种重量飞行器的发射任务。

例如，2020年12月22日，在文昌发射场首飞成功的长征八号，是一款专门为太阳同步轨道设计的新型运载火箭，主要面向具有国际竞争力的商业卫星发射任务。而序列的下一个“长征九号”，就是计划中的中国的重型运载火箭。

“目前，化学燃料的潜能开发已经接近尽头。如果我们要探测太阳系的边缘，不能再像当年美国的两个‘旅行者探测器一样飛行40多年，那太慢了。如果要实现突破，航天人在运载能力领域的攻关目标应该放在小型受控核聚变动力火箭上。”陶建中说。

小行星“贝努”有可能在百余年后撞上地球， 我们该怎样拯救人类？

关于中国未来的星际探测，吴艳华表达了他的个人理解，主要是三个字：“勘、建、用”。“勘”就是勘察月球和其他星球的环境，包括空间环境、地质环境及人类关注的各种辐射等，这是我们探索的最主要目的。“建”就是要建设，形成一定的基础设施能力。比如嫦娥四号的鹊桥卫星，就能提供持续不断的月地测控通信能力。“用”主要是解决地外资源能不能供人类利用和开发。

当下拥有深空探测能力的国家不止一个，如何和平地开发利用太空，也成为摆在我们面前的现实话题。

挑战近在眼前。2020年10月13日，美国航天局与澳大利亚、加拿大、意大利、日本、卢森堡、阿联酋和英国7个国家的航天机构签署了有关探索月球的《阿尔忒弥斯协定》。根据协定，上述国家将参与美国重返月球的“阿尔忒弥斯”计划;该协定还概述了未来探索月球及其他领域的行为。

陶建中表示，《阿尔忒弥斯协定》中有部分条款值得警惕：例如，八国要在月球划定“安全区”，在这个区域内“互不冲突”，这实际上是在月球上划分势力范围、“跑马圈地”。有的条款表面上写得没什么问题，例如“保护历史遗迹”，规定的是某国在月球上的探测器遗迹附近，其他国家不要去，这实际上还是在“圈地”。至于约定各国对月球的“开采权”，就更加令人担忧。

针对该协定，俄罗斯航天局局长德米特里·罗戈津（Dmitry Rogozin）在推特发文称：“无论是月球还是伊拉克，入侵的本质是一样的。”他认为美国牵头制定此协议，实际是在尝试绕过联合国的《外空条约》。英国《金融时报》也撰文指出：任何不包括主要航天国家的国际协议，只会加剧分裂。

中国国家航天局新闻发言人许洪亮表示：中国航天一直按照“共商、共建、共享”的原则来开展相关国际合作。在嫦娥五号任务实施中，中国与欧空局、阿根廷、纳米比亚、巴基斯坦等国家和国际组织开展了测控领域的协同合作。后续，中国将依据月球样品及数据管理办法，广泛征集合作方案，鼓励国内外更多科学家参与科学研究，力争获得更多科学成果。

根据《外空条约》，外空资源是人类的共同财富。他说：中国国家航天局与40多个国家签订了140多份合作协议，并且深度参与了18个国际组织的相关工作。月球样品是我们人类共同的财富，我们愿意以平等互利、互惠互利的方式，与国际同行开展合作。