12月3日23时10分，嫦娥五号上升器3000N发动机工作约6分钟，成功将携带样品的上升器送到预定环月轨道。这是我国首次实现地外天体起飞。
很多小伙伴都知道，今年祖国的航天发射可谓高度密集，除了各种地球卫星，最令人瞩目的就是探索火星的天问一号和奔月取土的嫦娥5号了。
目前，嫦娥5号迎来最关键也是最难的一步：位于地球引力之外的无人外太空对接。这一步成功了，嫦娥5号从“广寒宫”上带来的“土特产”才能搭上返回器的“快车”，成功返回地球，为国人也是为地球带来最年轻的月球“土特产”。
为什么说这一步这么难呢，因为这是人类历史上第一次位于地球引力之外的无人对接。和阿波罗登月计划相比，阿波罗的上升器有两名“月球人”操控，位于月球轨道上的指令舱还有一名指令长做准备。而对于嫦娥5号来说，这所有的活动都是无人的，只能依靠上升器和轨道器之间的“交流”和他们自身的人工智能。
GIF“嫦娥五号”国旗展示系统在月面成功打开模拟图
地面控制中心的远程操控只能作为辅助，而且还是在时间延迟不敏感的阶段。因为地月之间的距离为平均距离约38.44万千米，电磁波以30万千米/秒的速度传播指令，一个完整的指令反馈也需要2秒多。如果遇到信号被干扰，这种延迟还会加剧。
所以，在整个对接过程中，其难度远高于从地面发射防空导弹击落来袭的高超音速导弹，并且只能把高超音速导弹“抓住”而不能击毁。这非常考验上升器的姿态控制能力，因为上升器上升后和月面大致是垂直的，需要上升器通过多个姿态控制发动机把自己“放平”，时机成熟后，飞到环绕月球的轨道器+返回器所在在的轨道上，追上轨道器并进行对接，所以，它们两者之间的速度控制就非常重要，否则就会发生撞击。
嫦娥五号在月球表面自动采样
和从地球上发射相比，上升器从月球上发射没有稳定的发射平台，火箭发动机的羽流导流空间有限，对于上升器的姿态调整有影响;起飞后，因为月球上没有空气，传感器相机没办法进行长时间曝光，所以在月球上是拍不到星星的，不能通过星座来定位。这一点，从神州飞船的出舱活动中也可以证实，在太空行走中我们也没有看到星星。所以，上升器需要特殊的定位装置。
这很可能是月球磁场探测器，上升器通过感知月球磁场的变化来进行定位，当然，月球重力传感器和小型对月扫描雷达也会起到作用，在结合地面控制中心的辅助，上升器就可以实现自身的三维空间定位和定姿，从而进行姿态调整，进入轨道器的环月轨道中。
嫦娥五号着陆器和上升器组合体着陆后全景相机拍摄的环拍成像
上升器和返回器对接后，并不是直接借助“引力弹弓”从月地转移轨道抵达地球，还需要进行一些准备工作。
首先，要把“土特产”从上升器转移到返回器，这对“土特产”的包装工作是非常考验的，因为从月球表面抓取的月壤和从月面下钻取的岩石一旦泄露，会在上升器中随意弥漫，一旦撞击到重要的设备和线路，很可能造成失控;而在转移过程中泄露，还可能造成转移通道不能够完全关闭，引发新的风险。
这不是危言耸听，看过《太空救援》的小伙伴都知道，在太空中，哪怕是一个微不足道的失误或者是线路的损坏，都有可能造成致命后果。此外，从飞行服的变化也可以说明细节决定成败。
早期的飞行服采用的是纽扣，在一次飞行中，一名飞行员衣服上纽扣脱落，然后刚好卡住了一个重要的装置，最终飞行失控坠毁。从那以后，所有的军用飞行员不再采用纽扣而是拉链，包括飞行服的衣襟和口袋。
GIF钻孔采岩芯(图源：New China)
所以，为了防止上述情况发生，从月球上获得“土特产”采用了特殊包装袋，长约2.5米，采用了特殊复合材料制成，微米级密度，能将钻杆钻取的圆柱体月岩完整的包装，保留其最开始的层理信息。这样，“土特产”最终返回地球后，科学家就可以通过对这个从月球地下两米钻取的圆柱形月岩分析，得到月球表面地质的演变，为月球资源的开发提供重要的数据。
月壤装入包装袋后，还会被装入到航天材料制成的密封罐中，为了获取完整的月岩层理信息，从月球表面获得的月壤和钻取的月岩是分开包装的。这个特殊包装罐的盖子上有一小段齿轮，机械臂通过转动盖子上的齿轮，就可以完成密封。为了对接后的转移方便，这两个密封罐很可能在密封后会连接到一起，这样一次就可以把包装罐转移到返回器中。
月壤转移完成后，转移通道关闭，上升器也会被抛弃，轨道器和返回器“轻装上阵”，待到月地转移窗口期的到来，轨道器的火箭发动机点火，奔向地球。到达距离地球表面5000公里时，返回器和轨道器分离，以一定的角度落入大气层边缘后“打水漂”，返回器的速度降低到七公里多每秒，最终返回地球，就像杨利伟返回地球乘坐的返回舱一样。
GIF返回舱再入地球大气层(图源：New China)
所以，这一系列的技术，能够玩转的，一只手都能数过来。通过嫦娥5号工程，中国将会掌握最先进的登月和返回技术，一旦祖国的大推力巨无霸火箭到位，美国人曾经实现过的，中国人也不会再羡慕，甚至还会建立月球科考站，或者以月球的出发点，载人登陆火星!
当年阿姆斯特朗说出了那句话，“这是我的一小步，却是人类的一大步”。而当中国人的脚印踏上月球表面上时，可以自信地说：“48年后，月球人再次归来，从此，月球不再孤寂!”
