Chang’e, déesse de la Lune dans la mythologie chinoise, est une sonde spatiale de retour d’échantillons lunaires de l’agence spatiale chinoise (CNSA) développée et construite par la CASC, le principal industriel chinois du secteur spatial. La mission s’inscrit dans le cadre de la troisième phase du programme chinois d’exploration lunaire (CLEP), faisant suite aux orbiteurs Chang’e 1 et Chang’e 2 ainsi qu’aux atterrisseurs Chang’e 3 et Chang’e 4. Les études sur la sonde commencent dès le lancement du programme en 2004, puis le projet est finalement approuvé en 2011.
Contrairement aux sondes soviétiques de retour d’échantillons du programme Luna, la mission Chang’e 5 a recourt à la complexe méthode du rendez-vous en orbite lunaire de façon similaire au programme Apollo. L’engin d’une masse totale de 8,2 tonnes — ce qui en fait la sonde spatiale la plus lourde jamais lancée — est constitué de quatre modules : l’orbiteur, l’atterrisseur, le module de remontée et la capsule de retour. Lors du lancement la sonde est injectée directement en orbite de transfert vers la Lune puis l’orbiteur freine pour placer les quatre modules en orbite lunaire. L’atterrisseur se sépare puis se pose sur la Lune avec le module de remontée. Un bras robotique et une foreuse prélèvent pour un maximum de 4 kilogrammes d’échantillons jusqu’à 2 mètres de profondeur puis les transfèrent dans le module de remontée. Par la suite ce dernier décolle de la surface lunaire, utilisant l’atterrisseur comme plateforme de lancement, et se place en orbite autour de la Lune. Il effectue un rendez-vous spatial automatique avec l’orbiteur puis les échantillons sont transférés du module de remontée vers la capsule de retour. Après quoi ils se séparent puis l’orbiteur manœuvre afin de quitter l’orbite lunaire en direction de la Terre. À l’approche de cette dernière la capsule de retour est larguée puis effectue une rentrée atmosphérique avant d’atterrir en Chine en Mongolie-Intérieure sous parachute.
