▲ 工作人员在中国航天科技集团一院天津大运载基地长征五号运载火箭总装车间内工作。（新华社发 赵子硕摄）
运载火箭是人类突破穹顶、走向太空的交通工具，是我们目前离开地球的唯一渠道。嫦娥五号奔向月球的第一步就是乘上专车——“长征五号遥五”运载火箭。
长征五号运载火箭全长近57米，起飞重量约870吨，起飞推力超过1000吨。长征五号运载火箭采用“两级半”构型，芯一级、芯二级直径为5米，芯一级捆绑四个直径为3.35米的助推器，芯级和助推器全部采用液氢、液氧、煤油等无毒无污染推进剂；地球同步转移轨道（GTO）运载能力可达14吨，是当时我国运载能力最大的火箭，是名副其实的“大力士”。它使我国现役火箭的运载能力提升2.5倍，可一次将16辆小汽车的重量送入太空。
▲ 长征五号运载火箭总装车间。（新华社记者 孙凡越摄）
由于芯级直径大于其他长征火箭，长征五号运载火箭被亲切地称为“胖五”，因为采用了液氢、液氧等低温推进剂，长征五号运载火箭又获得了“冰箭”的称呼。
“胖五”是我国目前起飞规模最大、运载能力最强、技术跨度最大的一型运载火箭，采用3型12台全新研制的大推力发动机，主发动机均采用无毒无污染的推进技术，实现液体运载火箭直径由3.35米至5米的跨越。
从30多年前开始启动论证，到20多年前开始预研，10多年前开始立项研制，“胖五”的成长一步一个脚印。它创造性地使用“液氧煤油”“液氢液氧”低温组合作为火箭发动机推进剂，起飞时发动机燃烧瞬间产生2000多摄氏度的高温以及1000多吨的推力，相当于十几分钟翻越220多座珠穆朗玛峰的高度，不断突破来自“冰与火”的考验。
可以说，“胖五”是中国航天名副其实的“梦想号”。
嫦娥五号月球探测器重达8.2吨，是我国目前发射的最重的探测器，也是当年中国航天发射的最重的载荷。探测器需要进入近地点200公里、远地点41万公里的地月转移轨道，对运载火箭的能力提出了很高的要求。在长征火箭家族中，只有长征五号运载火箭可以将这么重的载荷直接送入地月转移轨道。
由于地月相对位置以及轨道设计等因素的限制，此次发射是一次接近于“零窗口”的发射，遥五火箭的发射窗口只有五十分钟，一旦在发射窗口时间内不能实施发射，“嫦娥五号”的奔月计划就会受到影响。
为了确保火箭准时发射，研制团队采用了变射向、变滑行时间的多轨道奔月发射方案，应用“窄窗口多轨道”技术，针对五十分钟的发射窗口分别设计了五条发射轨道，每条轨道对应十分钟的发射窗口，在发射窗口期内，可根据发射时间通过软件自动选择发射轨道，提高了轨道切换效率，为长征五号火箭实现“零窗口”发射奠定了基础。
▲长征五号遥五运载火箭。（新华社记者 郭程摄）
2020年11月24日凌晨，“5、4、3、2、1，点火！起飞！”
▲2020年11月17日，长征五号遥五运载火箭和嫦娥五号探测器在中国文昌航天发射场完成技术区总装测试工作后，垂直转运至发射区。（新华社记者 郭程摄）
▲2020年11月17日，在中国文昌航天发射场拍摄的长征五号遥五运载火箭。（新华社记者 郭程摄）
▲2020年11月17日，在中国文昌航天发射场拍摄的长征五号遥五运载火箭。（新华社记者 郭程摄）(www.xing528.com)
随着“01”指挥员雄浑有力的口令，发控台主操作手果断按下发射按钮。伴随着震耳欲聋的轰鸣，金黄色的烈焰从火箭底部喷涌而出，巨大的声响震撼方圆数十里。在烈焰举托下，“胖五”似离弦之箭，在破晓中划出一道亮丽的金色弧线。来自天南海北测控点的一声声报告，接力护送着火箭的一次又一次壮美飞天。地面上的科研人员要对卫星进行实时跟踪。
▲2020年11月17日，长征五号遥五运载火箭和嫦娥五号探测器在中国文昌航天发射场完成技术区总装测试工作后，垂直转运至发射区。（新华社记者 郭程摄）
▲2020年11月24日4时30分，我国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，火箭飞行约2200秒后，顺利将探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。这是长征五号遥五运载火箭发射升空。（新华社记者 张丽芸摄）
经过2200多秒的飞行，长征五号遥五运载火箭成功将“嫦娥五号”月球探测器送入地月转移轨道，发射取得圆满成功。
嫦娥五号在11月只有两天适合发射，且每天发射窗口只有50分钟，为在短暂的窗口精准发射，长五火箭采用了窄窗口多轨道的方案，设计5条轨道，每条轨道覆盖10分钟宽度，发射时可根据发射时间选择不同轨道，相当于在50分钟的窗口中，有5条路可以走。
▲2020年11月24日4时30分，我国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，火箭飞行约2200秒后，顺利将探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。这是长征五号遥五运载火箭发射升空。（新华社记者 金立旺摄）
为什么“胖五”发射“嫦娥五号”要选择凌晨升空？
一是便于奔月轨道的设计。月球探测与火星探测一样，都属于深空探测，在火箭发射轨道设计上，要考虑到地月相对位置关系，因此相比通信卫星等发射任务，约束条件更多。对于此次发射“嫦娥五号”探测器，要在满足地球与月球位置关系的限制、火箭射向和滑行时间的约束、探测器地月转移时间、返回器再入航程等条件下，选择最合适的发射时间，也就是确定火箭的发射窗口。经过综合考虑，长征五号遥五火箭在凌晨发射最有利于奔月轨道的设计，可以满足各种约束条件。
二是减少太阳活动对于“嫦娥五号”的影响。“胖五”飞向宇宙的时候，正好是地球把太阳光直接遮蔽住，避免有过多太阳辐射对“嫦娥五号”产生影响。太阳活动对于“嫦娥五号”来说是非常复杂和麻烦的，特别是爆发的太阳风会干扰电子信号传播，影响地面科研人员对“嫦娥五号”的操控。
三是晚上的天空云层更少，有利于信号的传播。航天发射并不是一件轻松的事情，不像飞机起航那样简单。“胖五”发射更是一件极其复杂的事情，整个过程中要考虑到方方面面，才能保证“胖五”的成功起航。所以天气条件成为重中之重。在“胖五”发射之前的很多天，专家们就会开始对气象进行深入的研究，确保发生的时间段是最佳的天气状况。
凌晨天气状况比较稳定，基本不会出现突然的天气变化，有利于“胖五”发射。云层更少，也就代表云层更薄，这样的条件更有利于信号的传播（厚云层会阻碍电磁波的传播，影响地面科研人员对“嫦娥五号”的控制）。
四是为了方便观测。在凌晨发射“胖五”，可更好地利用望远镜等天文设备，对观察到的发射情况做出总结。如果是白天发射“胖五”的话，强烈的太阳光，使得天文望远镜无法看到“胖五”的具体发生情况。凌晨的稀薄云层，更便于观测。
由于凌晨整体的环境亮度都比较低，运载火箭喷射着火焰飞向太空的时候非常显眼和突出，有利于地面的光学和测量设备跟踪到目标，收集相关信息。“胖五”选择在这个时候发射升空，让地面的探测仪更好地跟踪“嫦娥五号”，科研人员能够比较明显地看到“嫦娥五号”运行的轨迹。同时因为晚上的空气比较凉爽，“胖五”的整流罩温度可以更加低，这点也是科学的魅力。
除了凌晨的气象条件更加适合“胖五”发射，蓄电池容量是有限的，并非取之不尽用之不竭，所以“胖五”要飞翔宇宙还必须要有太阳的光照。凌晨发射“胖五”达到数万公里之后，蓄电池就得以最大的光照夹角获得源源不断的光照能源，使蓄电池可持续地工作。
连续突破月球环绕探测、月面软着陆探测、月面巡视探测、近第二宇宙速度月地返回、月背探测等一系列世界级月球探测工程难题，不论是月球探测器发射数量亦或者质量，中国都毫无疑问是人类21世纪的探月先锋力量。
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