月球上没有火箭和发射塔，嫦娥五号取完月壤后，是如何成功返航的

12月3日23时10分，嫦娥五号上升器3000N发动机工作，成功将携带样品的上升器送入到近月点环月轨道，这是我国首次实现地外天体起飞。

点火起飞前，着上组合体实现月面国旗展开以及上升器、着陆器的解锁分离。这也是我们中国在月球表面首次实现国旗的“独立展示”。很多朋友很好奇，在月球上，又没有火箭和发射塔，嫦娥五号是如何实现月面发射的呢？

嫦娥五号如何在月面起飞

“嫦娥五号”主要有4个主要部件——上升器、着陆器、再入器和轨道器，探测器整体到达月球轨道后，着陆器将携上升器一同降落至月球表面，轨道器与返回器继续环绕月球等待，所以它配备了三套动力系统，这三套推进分系统由77台大小不同、性能各异的轨姿控发动机组成。其中，轨道器上的一台3000N发动机，将为地月转移、月地转移中途修正、近月制动、离月加速提供推力。一台7500N变推力发动机，将完成探测器着陆组合体在月面的软着陆任务。

而上升器上的另外一台3000N发动机，将为月面起飞提供推力，相当于月球上的一枚微缩版的运载火箭，嫦娥五号探测器的重量有8.2吨，但是从月面起飞的只要上升器，我们并不清楚上升期的重量，但是平均一下的话，大概也就是2吨左右。

月球表面引力只有地球表面的六分之一，而且月球并没有大气层,所以没有空气阻力的影响,所以在月球表面发射探测器需要的推力就很小，月球上的第一宇宙速度只有1.7公里/秒，对起飞火箭的推力要求比较低。

而嫦娥五号的着陆器则充当了临时的发射台，但着陆器”下方有一个缓冲装置，它不是刚性的，再加上月球表面的地形问题，因此我们就不能精确地预判“上升器”在升空时的角度。

所以和地球发射不一样，受探测器轨道设计、功率平衡、测控链路、、地月环境差异等因素的影响，上升器起飞存在起飞初始基准与起飞平台姿态不确定、发动机羽流导流空间受限等问题；另外由于月球上没有导航星座，上升器起飞后，需在地面测控辅助下，借助自身携带的特殊敏感器实现自主定位、定姿。起飞上升均需探测器自主完成，整个过程需要精准控制姿态。这对于测控系统要求极高，任务过程均不可逆，期间出现异常地面无法补救处理，

另外，发动机在月面高温环境下能否顺利点火、提供预定的推力，都很考验发动机可靠性。

嫦娥五号月面起飞后不直接回地球？

为什么嫦娥五号上升器月面起飞后不直接飞回地球呢？直接返回方式相当于把上升器、轨道器和返回器打包在了一起，无疑增加了月面降落和起飞的重量，挤占了有效载荷（样品）的运力。

我们从苏联的登月返回就可以看出，苏联由于没有掌握无人交会对接技术，所以三次无人采样的探测器，都是从月面直接飞回地球。因为少了月球轨道上的中转站（轨道器和返回器），探测器就需要携带返回舱，还要额外增加很多返回地球所需的燃料，这样就大大降低了负载能力。最终只能带回300多克的月壤。

月球16月面发射

中国要带回2千克的月壤，所以就必须要有足够的载荷能力，嫦娥五号设计最大月壤采集量远不止2千克，而是4千克。之所以选择2千克，是为了保险起见，而且中国采用这样的返回方式，也是为以后载人登月作准备。

美国的阿波罗号飞船也是采用了相同的方法，它也是由四部分组成，服务舱、指令舱以及登月舱的上升段和下降段。在飞船到达月球轨道之后，登月舱会跟指令舱/服务舱分离。一名宇航员会驻留在指令舱/服务舱上绕着月球飞行，另外两名宇航员则会驾驶登月舱着陆月球，在完成了任务之后， 登月舱底部的下降段变成临时发射台，宇航员则会会进入登月舱的上升级中，上升级的发动机启动可以把宇航员带离月球。

总结

此次月面发射成功，也意味着中国成为全球第三个掌握月面发射技术的国家，作为中国有史以来最为复杂的航天任务之一，嫦娥五号汇聚了中国最为先进的航天技术，但这只是中国的起点，中国的目的是在月球建立基地，开发未来，向更远的星辰大海进发。