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目前 , 嫦娥五号正在等待第二次月地转移入射 , 之后就将从月球上空返回地球 。 而当嫦娥五号轨返组合体进入到距地球表面5000公里左右位置时 , 承担地月往返运输任务的轨道器将结束自己的任务 , 并和返回器分离 , 最终 , 返回器将独自携带月壤样品回到地面 。 那么返回器会按什么线路、怎样的速度飞回地球、最终又会降落在哪里?小明问嫦娥 , 来看嫦娥五号怎么回答 。
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小明
“嫦五”姐姐 , 返回的月球样品在哪里呢?
嫦娥五号
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就在返回器的“肚子”里呀 , 它可是重点保护对象 。 我刚开始飞去月球的时候 , 四个器是组合在一起的 , 也就是轨道器、返回器、着陆器和上升器 , 大家各司其职 , 干完活儿后 , 最后回到地球上的 , 就只有装着月壤月岩的返回器了 。
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小明
这返回器究竟怎么返回呀?相当于从高空中抛下来吗?
嫦娥五号
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哈哈 , 差不多吧 , 不过 , 你得抛得准 , 而且 , 还得以一种特殊的角度和线路抛 。
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小明
特殊线路?怎么个线路啊?
嫦娥五号
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如果是一个抛物线直接抛下来 , 让它完全按惯性落地 , 那种叫“弹道式返回” 。 但是呢 , 因为返回器是以每秒11公里左右的速度回来的 , 已经接近第二宇宙速度了 , 在速度这么快的情况下 , 产生的力和热会让返回器受不了 。 毕竟人家是重点保护对象 , 里面装着来自月球的宝贝呢 , 那样一头扎下来 , 不是被烧坏 , 就要被摔坏 , 肯定不安全 。
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小明
那怎么才能安全呢?
嫦娥五号
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那就得对它返回的线路进行控制 , 我们叫“半弹道跳跃式返回” , 相当于在大气层上打个“水漂” 。
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小明
什么?大气层上还能“打水漂”?这个“水漂”怎么打?
嫦娥五号
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【地球|小明问嫦娥丨半弹道式跳跃回 大气层上“打水漂”】就是要控制返回器进入大气层的姿态 , 并且让它先后两次进入大气层 。 你看 , 这是第一次进入大气层 , 初次减速、下降到大约距地面60公里的时候 , 利用返回器大底前端形成的弓形激波 , 让它再向上跃起 , 弹出大气层 。 之后再次进入大气层 , 实施二次减速 , 这样就更安全了 。 你看 , 这过程像不像是“打水漂”?
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小明
嗯 , “打水漂”真的很形象 。 这样速度能降到多少呢?
嫦娥五号
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“打水漂”之后 , 返回器就从第一次进入大气层时每秒11公里左右的速度 , 降到第二次进大气层时每秒7.6公里左右了 。 不过 , 返回器两次进入大气层 , 就会有两次进入黑障区 。
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小明
什么是黑障区啊?
嫦娥五号
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黑障区 , 就是飞行器以很高的速度返回大气层时 , 与大气摩擦产生2000℃左右的高温 , 使返回器周围形成等离子体 , 屏蔽了电磁波 , 就会与地面的通信联络暂时中断 , 这样的一段大气层空间就叫黑障区 , 一般出现在地球上空35~80公里间 。 返回器在黑障区“打水漂”的过程 , 可以说是生死攸关的一跳!
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小明
心脏怦怦跳 , 感觉好紧张 。
嫦娥五号
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其实也不用太紧张 , 这种“打水漂”式的高速再入返回飞行方式 , 我们在2014年的嫦娥5T1试验中已经验证过了 。 等返回器二次进入大气层 , 降到距地面约10公里的高度时 , 它所携带的降落伞就会打开 , 这样继续降速 , 就可以安全地在预定区域着陆了 。
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小明
预定的着陆区域在哪儿呢?
嫦娥五号
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着陆区在内蒙古四子王旗 。 之前的飞行试验 , 就是降落在内蒙古四子王旗的 。 降落后 , 负责搜索回收任务的搜索分队会及时发现目标 , 然后到达着陆现场回收返回器 。
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小明
哦 , 期待水漂打得漂漂亮亮 , 落地落得稳稳当当……
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