高速返回 嫦娥五号为何“冒险”以第二宇宙速度返回,NASA至今未成功( 二 )


所以这次大家看到我国嫦娥5号返回舱的落地姿势很标准,就是这个原因。
高速返回 嫦娥五号为何“冒险”以第二宇宙速度返回,NASA至今未成功
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嫦娥五号球冠钟形体构型
除了稳定翼,嫦娥五号返回器还配置有12台RCS姿控发动机辅助配平,姿控动力在不同高度层不同速域环境下的喷射效果也有不同,因此还需要加码质心盒辅助配平。
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右侧两片凸出结构就是稳定翼
返回器精确操控还有一个大前提,就是初始入射轨道精度,当轨返组合体从遥远的38万公里外踏上归途的第一步开始就已经影响着返回器的最终归宿。为完美切入地球,嫦娥五号总共进行了六次精确的轨道修正。
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嫦娥五号月地转移轨控流程
全球分布式测控站点
这次嫦娥五号除了发射是与欧空局合作外(ESA),返回时测控是我国全程自主测控(有可能是怕技术外泄),我国为满足嫦娥五号返回器高速半弹道跳跃式再入返回需求,我们在整个再入走廊建设了一连串接力式测控站点。
除了我国境内的若干测控站,我国还在纳米比亚、阿根廷内乌肯省萨帕拉等都建了测控站,同时还有部署在印度洋的远望三号测量船也都加入了此次嫦娥五号的测控。
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部署在印度洋的远望三号测量船
四、“冒险”的背后来自严谨的实验
虽说嫦娥五号返回舱此次的返回方式确实有点“冒险”,但冒险的背后是真实的实验验证支持,所以才有了我国科学家的“艺高人胆大”。
其实我们早在六年前就专门发射了一颗验证探测器“嫦娥五号T1”,进行了“高速半弹道跳跃式再入返回技术”技术验证,并获得完美成功。
嫦娥五号T1由长征三号丙运载火箭发射至近地点219公里、远地点41.3万公里的地月转移轨道,随后在距离月球约6万公里处实施月球转向,尔后进入月地转移返回轨道,并在距离地球约5000公里处释放返回器,在此次任务中我们真正掌握了具有国际领先水平的“太空打水漂”式再入返回技术。
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六年前嫦娥五号T1返回器
五、所有的一切都是为了“载人登月”
问题来了,为什么嫦娥五号一定要用如此复杂的太空打水漂操作呢?为什么不先绕地球转圈把速度降下来再入大气层呢?难道就是为了炫耀一下我们拥有这项技术,气死NASA吗?
当然不是了,我们所做的所有努力和“冒险”,都只为了一个目标:载人登月。
嫦娥五号返回器应用的高速半弹道跳跃式再入返回方案才是真正的未来技术,可以有效兼容解决力载荷与热载荷问题,其再入最大过载不超过4.8g,仅比近地轨道运行的神舟飞船略高,远小于阿波罗飞船7g过载,也就是说嫦娥五号虽然是无人采样器,但核心数据直接对标载人要求。
同时,借助嫦娥完成了深空测控站全球布局,为将来天宫空间站、探索月球的嫦娥系列、火星探测天问系列等打好了深空测控基础。
随着嫦娥妹子完美、精确地降落在内蒙古大草原,也等于向全世界宣告:我们先于NASA完成了高速载人登月返回的技术储备。
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向嫦娥背后默默工作的科研工作者致敬,也向第一个来迎接嫦娥妹子的“沙狐宝宝”表示感谢!
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谢谢第一个迎接“嫦娥”回家的沙狐宝宝
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