2020年12月17日，嫦娥五号带着一份月球土壤，在我国预定区域安全着陆。

历经23天，嫦娥五号闯过地月转移、近月制动、环月飞行、月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等重重难关，成功携带月球土壤样品返回地球，完成了一次意义非凡的太空之旅。

整个探月项目中，不少“黑科技”的运用，起到了重要作用。

指哪挖哪的“神臂”

在月球上挖掘土壤是一个前所未有的挑战。挖掘臂要很轻，但强度又要足够，不然遇到“硬石头”就难以完成挖掘任务。

嫦娥五号的挖掘臂一头是一个小铲子，一头是浅表钻，可实现360度无死角可视化操作，能轻松完成铲挖、浅钻、拾取等动作。挖掘臂各个关节的力量来自于安装在关节处的电机，个头不大，力气不小，而且灵活机动，精度可达到1度以内。

太空级的打包和拆封系统

为了避免采集的月球土壤样本在降落过程中被地球环境“污染”，技术人员给嫦娥五号研制了专用打包装置——密封封装子系统。它能自动承接、封装月球样品，并妥善密封保存。

等嫦娥五号返回地面后，再由解封分装操作台在高纯氮气环境下，对月球样品进行收集、登记、描述等处理，最大程度保证样品免受地球环境影响。

太空“打水漂”，“弹跳”回家

取得“月土”后，如何安全送返地球同样是挑战。据推算，返回器从38万公里外的月球奔回地球时，速度会逼近第二宇宙速度，达11.2千米/秒，这个速度远远高于普通返回式卫星返回地球的第一宇宙速度（7.9千米/秒）级别。速度过快的结果就是返回器和大气摩擦产生极热，返回器被彻底焚毁。

解决方案是“打水漂”。返回器用了一个特别的“姿势”回到地球，先在大气层边缘滑跃，多次减速，利用大气把自己弹起来，减缓下坠的速度，最后安全着陆。

月球上鲜艳的五星红旗

除了在月球上挖掘土壤，嫦娥五号还有一件事备受关注，就是让五星红旗“飘扬”在月球上。

月球表面没有大气层，昼夜温差极大。大多数常见的布料根本过不了月球的温度关，要么在高温中皱缩或熔融，要么在低温中变得脆弱不堪。

本次的五星红旗采用了凯夫拉纤维，物理、化学性能非常优秀，对温度变化不敏感，同时具有很好的抗光照和抗辐射能力。人们日常需要较高强度的防护场合用品，例如手机壳、防弹衣等，用的就是这种纤维材料。

然而还有一个难题摆在面前——颜色。一般的染料被强光照射后，会发生不同程度的褪色现象，月球上的光照更强，染料的褪色现象会更加明显。

为了解决这个问题，技术人员运用新技术，制备了微纳米蚕丝1微米的粉体，利用它和颜料粒子的协同作用，牢牢把颜料固着吸附在红旗上，这才有了我们看到的月球上鲜艳的五星红旗。

迎接返回器回家，人工外骨骼上场

嫦娥五号降落点位于内蒙古大草原，这里夜间气候恶劣，接应“嫦娥”回家的队伍需要在茫茫草原中用最短时间到达降落地点。在返回器搜索任务中，空中分队要把携带的卫星通讯设备第一时间展开，以最快速度与北京中心建立通信链路。

这对接应的队伍是非常大的考验，必须克服自然环境的影响，尽可能提高效率，同时携带更多装备。因此，这次任务应用了人工外骨骼，“先遣队”每人携带的装备重量提升到原来的两倍多。