北京時間12月17日1時59分，探月工程嫦娥五號返回器在內蒙古四子王旗預定區域成功著陸，標誌著我國首次地外天體採樣返回任務圓滿完成。值得注意的是，這次的嫦娥五號返回，採用了非常獨特的半彈道跳躍式再入方案。
根據央視的報道，在凌晨1時許，完成月地軌道轉移，進入預定返回軌道位置的嫦娥五號軌道器和返回器接到了北京航天控制中心發送的返回指令和高精度導航座標。之後，已經飛行到南大西洋上空5000公裡位置的嫦娥五號軌道器開始釋放返回器。在軌道器完成規避機動後，返回器成功進入預定返回軌道。
經過半小時的高速降高，到凌晨1時33分，嫦娥五號返回器已經達到了第一次氣動減速點，此時它距離地面的高度是120公裡。也就是說，半小時下降了4880公裡的高度，而它的速度此時也達到了32倍音速，即11.2公裡/秒的第二宇宙速度。此時嫦娥五號返回器再次重新改變彈道，藉助大氣層提供的升力，滑行爬升減速，躍出大氣層，到達預定高度後，再次轉向俯衝滑行，以7.9公裡/秒的第一宇宙速度重新進入大氣層，並利用大氣層進行二次減速。
最後當高度降低到距離地面10公裡，速度也降低到預定開傘範圍時，嫦娥五號返回器放出特製的降落傘進行末段減速，最終順利降落到預定的著陸場。在附近等候多時的地面搜索隊，早已使用熱像儀和直升機等捕捉到了返回器，他們在第一時間就趕到了落點，成功回收返回器。
整個嫦娥五號降落的彈道成波浪形，就像是在大氣層上打了個“水漂”。據瞭解，這一彈道的設計是我國航天技術人員學習參考了美蘇經驗，再結合我國自身技術和數據研究出來的。其控制難度和對相關設備器件的可靠性都很有考驗，最終能夠成功證明瞭我國在相關技術領域的積累已經相當紮實。
根據航天部門公開的計劃，回收後的嫦娥五號返回器並不會立即取出月壤等搭載物品。它先要進行地面檢查和處理，最後要空運到北京才會打開，取出物品。國家航天局會舉行一個交接儀式，將搭載物交給相關的研究部門，以進行後續的分析。
對於此次任務的意義，國家航天局專家認為是一個不小的裡程碑，嫦娥五號探測器這次是連續實現我國航天史上的多個首次，包括首次月面採樣、月面起飛、月球軌道交會對接、帶樣返回等多個重大突破，為我國探月工程“繞、落、回”三步走發展規劃畫上了圓滿句號。
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