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载人 阿波罗飞船半世纪前载人登月，嫦娥五号后来居上靠的是什么？( 三 )


载人 阿波罗飞船半世纪前载人登月，嫦娥五号后来居上靠的是什么？
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阿波罗登月舱手动对接
而我国嫦娥五号将实施人类首次深空轨道无人交会对接任务，此次对接发生在嫦娥五号着上组合体完成月壤标本采集之后，上升器携带月壤样本从月面起飞并在环月轨道与轨返组合体对接。
空间交会对接技术并不是中国独家拥有，但深空航天器自动交会对接技术却是中国独有。
通常近地轨道交会对接航天器可以获得地面测控网与导航卫星的帮助，以知晓追踪航天器与目标航天器的空间位置，在此基础上通过航天器执行机构进行轨道控制，进而实施对接。
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神舟十一号与天宫二号对接
深空航天器因为远离地球无法得到导航卫星提供的空间位置信息支持，因此对自主性提出了更高要求，而嫦娥五号就具备完全自主的交会对接能力。
深空无人交会对接首先要解决精确测定轨问题，我国已经建成覆盖全球的深空测控网，佳木斯深空站66米口径全可动测控天线、喀什深空站4座35米口径测控天线、萨帕拉深空站35米口径测控天线，加上中科院VLBI天文观测网的多部大口径射电望远镜，届时这些重量级天线将对嫦娥五号月球轨道交会对接任务进行联合干涉测量。
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服务嫦娥五号精确测定轨的深空测控体系
在解决精确测定轨问题后，月球轨道航天器交会对接还得解决近距离交会难题，距离越近地面测控网的支持难度就越大，为此嫦娥五号应用了新一代空间交会对接光学成像敏感器，它可以在0至250米范围内获取位置和姿态高精度导航数据，且不受太阳光干扰具备全天候运行能力。
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测量敏感器地面试验组件
嫦娥五号轨返组合体质量远大于上升器，如果沿用神舟飞船的异体同构周边对接机构就会出现轨返组合体将上升器撞飞情况，为攻克这一难题新一代抱爪式弱撞击对接器应运而生，当两器接近时抱爪式机构会提前运作将上升器抓住，尔后自动锁紧，这样一来上升器就不会被撞飞。
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抱爪式对接机构
拿下深空轨道自主交会对接技术至少有两大利好，首先接下来执行载人登月任务时对接任务可靠性将远超阿波罗登月，更重要的是该技术将服务2028年火星采样返回任务。
要知道火星距离地球最远4亿公里，测控通信时延来回有几十分钟，地面支持力度会更弱，而全自主的嫦娥五号交会对接技术经过优化设计后可直接应用于火星轨道交会对接。
月地轨道再入返回是月球采样返回以及载人登月任务的最后一道关卡，6年前我们专门发射了探月三期工程先导星嫦娥5号T1试验器，验证了第二宇宙速度再入技术，该探测器返回舱从月球返回后成功着陆于内蒙古四子王旗主着陆场。
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嫦娥5T1月球近旁转向拍摄的画面
航天器以第二宇宙速度再入地球大气层将产生近3000摄氏度高温烧蚀，这一指标远超近地轨道航天器的再入热流烧蚀数值，因此需要进行特殊设计。
阿波罗飞船采用的是半弹道式直接再入，也就是硬抗3000摄氏度热流烧蚀，有人认为这是很厉害的技术，恰恰相反这是落后的表现。
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阿波罗11号指令舱（返回舱）
解决防热烧蚀难题无外乎两种手段，一种就是像阿波罗飞船那样硬抗，手段就是加大防热材料的敷设量，这样一来虽然可以抵御高温烧蚀，但带来了返回舱重量超重，压缩宇航员舱内生产空间等问题。
另一种手段就是设计跳跃式弹道使返回舱具备二次再入能力，返回舱首次再入大气层抵达60公里左右高度时利用质心偏移以及返回舱大底形成的弓形激波反弹回宇宙，尔后经历大气层外自由飞行段后二次再入大气层，此时返回舱承受的热流烧蚀数值将与神舟号飞船返回舱一致，防热烧蚀材料用量将大大减少，返回舱可以做得更轻质。
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高速半弹道跳跃式再入返回
当年阿波罗飞船在设计时也曾想选择这种跳跃式弹道，但受限于星载计算机导致无法应用。
如今服务阿尔忒弥斯载人重返月球计划的猎户座载人飞船也将应用跳跃式再入方案，然而当他们还在纸上谈兵的时候我国嫦娥5号T1、新一代载人飞船试验船已经工程应用。

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