日本 用“打水漂”返回月球样品，为何嫦娥五号舍易求难？而日本却不用
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本文参加 #科学了不起# 系列征文赛。公元2020年12月17日，它将被载入人类史册，因为重300多公斤的中国嫦娥5号返回舱带着月球样品安全返回预定着陆点，中国首次月球取样成功了，标志中国成为了世界上第3个获得月球样品的国家，值得国人庆祝。
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我国来简单还原一下嫦娥5号返回舱返回地面时惊险的过程，全程只有二十来分钟，12月17日1时12分，距离地球约5000公里远的轨返组合体实施分离，返回舱借助着轨道器的惯性，以11.2公里/秒的第二宇宙速度冲向地球。
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这个时候的返回舱就像是一颗超级炮弹，以一个特殊角度射进约130公里厚的大气层，与大气剧烈摩擦后烧成发光球体，借助大气浮力弹回太空，达到高点后又被地球引力拉了回来，二次进入大气层，最后缓缓降落预定地点，就像“打水漂”一样。嫦娥5号这种返回方式被称为高速半弹道跳跃式再入返回，它也是目前技术难度最高的一种返回方式，可能有人不禁要问，为什么我国要舍易求难呢？为什么日本隼鸟2号却不用？先来了解一下航天器的几种返回方式。
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弹道式返回弹道式返回轨道可以说是一锤子买卖，在释放返回舱之前，外太空中的航天器要隔着数千公里距离瞄准地球落点，同时还必须考虑地球自转和引力这两大因素，相当于一名狙击手在恶劣天气中瞄准100米开外的目标一样，要计算风速的影响。
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一旦返回舱投放出去，那么结果就已经成为定局了，无论是偏了还是中了，无法在中途无法对返回舱进行调整和控制，因为以这种方式返回的返回舱速度实在是太快了，很多时候都会出现偏离预定着陆点的情况，给地面回收团队带来麻烦。半弹道式返回半弹道式返回轨道也就是嫦娥5号当前所使用的返回方式，只要控制好角度，以足够快速度进入大气层，大气阻力将返回舱给弹回来，就像我们用石头打水漂一样，只要入射角度和力度把握好，石头可以在水面上连续跳跃好多次。
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半弹道式返回轨道最大的优点是可以小范围内调整返回舱落点，毕竟它的速度不快，缺点是飞行轨迹非常复杂，对航天技术要求很高。现在，苏联的联盟号飞船就是采用这种方式返回地球。滑翔式返回滑翔式返回轨道方式针对那些有大型机翼的航天器，比如已经被美国和苏联抛弃的航天飞机，还有正在打造之中的spaceX星际飞船，它们在大气中飞行时，机翼不光是起到平衡的作用，更重要作用是产生升力，减慢下降速度。滑翔式返回轨道方式最大的好处是能够全程控制，精确返回地面，比如美国太空飞机多次用滑翔式返回轨道回到指定的飞机跑道上。我国为何要舍易求难，让返回舱以“打水漂”方式返回呢？很明显，嫦娥5号用滑翔式返回轨道方式是不可能的，那么只有在“弹道式返回轨道”和“半弹道式返回轨道”两种中选择一种。
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我们知道嫦娥5号返回舱携带了两公斤珍贵的月球样品，并且还处于密封状态中，而嫦娥5号轨返组合体又以接近11.2公里/秒的第二宇宙速度进入大气层，如果直接使用“弹道式返回轨道”，后果可能是一场太空灾难。返回舱以更剧烈方式与大气发生摩擦，可能会出现数万摄氏度高温，还没等到落地就已经被烧化了，毕竟速度越快摩擦力就越强。
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就算返回舱外层的耐高温材料能经受得住考验，在10公里高空开启的降落伞能否托得住300多公斤物体这是个大问题，因为速度越大，动能就越大，存在拉断降落伞绳、坠毁地面的风险。所以，我国选择了高速半弹道跳跃式再入返回方式，况且，我国在2014年就已经完全掌握了这一高难度的返回技术。为何日本隼鸟2号不用半弹道式返回技术？2020年12月，在我国嫦娥5号返回舱着陆之前，日本隼鸟2号返回舱已经带着小行星样品安全返回了地面，但使用的是弹道式返回方式，可能有人很好奇，为何日本隼鸟2号不使用这一高难度的返回方式？原因有如下几点。
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