采樣時，儘管地球上的機械手能在模擬月球重力環境的試驗條件下做得很好，但真實的月球重力環境與模擬環境也存在誤差。機械手在地球上做出的精確動作，在月球上能否重複完成，這是關鍵的挑戰。
從月面上升時，由於上升器是在著陸器上起飛，火焰噴射之後會碰到著陸器，可能產生干擾上升器的力，如何對上升器進行良好的操控，這是一大難點。
上升器與軌道器實現交會對接也存在挑戰。此前天宮二號與神舟飛船進行交會對接時，地點距離地球只有393公里，而嫦娥五號的距離將達幾十萬公里，這要求交會對接有更加精確的測控精度。
“如果采樣返回成功，則意味著中國人有了自己的月球表面樣品可以進行分析，能幫助我們對月球有更深入的了解。”葉培建說。
按計劃，嫦娥五號將於2017年11月底前後，由中國目前推力最大的長征五號運載火箭從中國文昌航天發射場發射。發射後將有奔月、落月、采樣、返回等過程，如果進展順利，將在一個月內完成，2017年內就能將2公斤的月壤“打包”回地球。
火星探測器進入初樣研製階段
“火星探測任務在方案上沒有‘卡脖子’的難點。”葉培建表示，我國首次火星探測任務已進入初樣研製階段，目前進展順利。
作為深空探測中的“重磅”任務，我國首次火星全球遙感與區域巡視探測任務已於2016年1月正式立項，計劃於2020年七八月間在中國文昌航天發射場，由長征五號運載火箭將火星探測器直接送入地火轉移軌道。火星探測器巡航飛行約7個月後被火星捕獲，一次實現“環繞、著陸、巡視”3個目標。
中國航天科技集團火星探測器總設計師孫澤洲介紹，我國首個火星探測器將繞火星進行大橢圓軌道飛行並對火星進行全球觀測。探測器將搭載用於火星全球遙感的相機、探測火星地下淺層結構的雷達等13台科學載荷，對火星的形貌、土壤、環境、大氣、水冰分布、物理場和內部結構進行探測。
“在綜合考慮了火星地形地貌、氣候和光照等條件後，初步在火星的北緯25度選定兩個備選的著陸點。”葉培建說，著陸巡視器與環繞器分離後進入火星大氣，經過氣動外形減速、降落傘減速和反推發動機動力減速，最後下降著陸在火星表面，火星車駛離著陸平台，開始火星表面巡視探測。
他說，為了確保著陸巡視器順利著陸，需要進行一些工程驗證，包括專門發射火箭來驗證直徑達16米的降落傘。
“自1960年蘇聯發射火星船一號以來，人類對火星的探測有40多次。其中著陸探測19次，完全成功的僅有7次，可見難度之大。”葉培建說，一次實現“環、落、巡”3個目標，這是其他國家第一次實施火星探測從未有過的，要協調好各個任務，面臨的挑戰更是前所未有。
專家認為，火星距離地球的最近距離為5500萬千米，最遠距離達4億千米。從人類未來移居前景來說，火星是太陽系中最值得研究的一顆星，而且探測火星對了解宇宙演化、物質結構、生命起源等問題有重大意義。本世紀以來，人類探測火星的任務比探測月球要多。
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