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返回很“刺激”
嫦娥“五妹”的“回家”之路,并不比作客他乡轻松,倒不是“近乡情更怯”,而是“近乡更小心”——完成采样任务后,携带月球样品的上升器从月面起飞,与轨返组合体交会对接,把样品转移到返回器后上升器与轨返组合体分离。随后,轨返组合体踏上归途,二者在以接近第二宇宙速度飞到距地球数千公里时分离。最终,返回器采用半弹道跳跃再入方式再入地球大气层,落至预定的着陆场。
全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩介绍,“回家”途中,上升器会从着陆器上起飞。由于上升器的火焰喷射之后会碰到着陆器,可能产生干扰上升器的力,做到对上升器的良好操控是一大难点。此外,着陆器可没法做到像地球上的发射塔架那样配置火箭导流槽,因此上升器要克服月面起飞轨道设计、月面起飞测控和发动机羽流导流等难题。
进入月球轨道后,上升器要与轨返组合体对接,并把样品转移到返回器中。在月球轨道展开无人交会对接,这在世界上是第一次。要知道,在地球轨道上交会对接,一般是“小追大”,如“神舟”飞船追“天宫”;而在月球轨道上交会对接,轨返组合体追上升器是“大追小”,所以难度更大,稍微控制不好就会偏离到太空中。
离家越近,越要小心。返回器经由轨道器送到地球附近时,速度会逼近第二宇宙速度(11.2千米/秒。要知道,普通返回式卫星返回地球时基本都是第一宇宙速度(7.9千米/秒级别。如果以接近11.2千米/秒的速度直接冲进大气层,巨大的摩擦和冲击可能会让返回器焚毁。因此,返回器将采取在大气层边缘多次“打水漂”的返回方式,进行多次减速。其中每一次与大气的接触都需要经过精准计算,最终让返回器以安全速度冲入大气,通过气动减速和降落伞减速等方式,准确、安全地降落在预定着陆场。
随着探月工程三期收官之战嫦娥五号探测器的成功发射,中国探月工程在空间科学探测领域已实现多个“首次”。未来,我国探月工程四期将构建月球科研站基本型,这一基本型由运行在月球轨道和月面的多个探测器组成。基本型将具备月球科学技术研究、资源开发利用技术验证的能力,并与国际同行合作,建设国际月球科研站。而在我国探月工程四期的月球极区探测任务规划中,嫦娥七号将对月球南极地形地貌、物质成分、空间环境等进行综合探测。嫦娥八号除继续开展科学探测试验外,还将进行关键技术的验证。
新民晚报记者郜阳
【嫦娥五号大事记】
11月24日4时30分
长征五号遥五运载火箭将嫦娥五号探测器发射升空,开启我国首次地外天体采样返回之旅。
11月24日22时06分
嫦娥五号探测器完成第一次轨道修正。
11月25日22时06分
嫦娥五号探测器完成第二次轨道修正。
11月28日20时58分
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