◎ 高 超 亓 创 科技日报采访人员 张 强
携带着珍贵月壤的嫦娥五号返回器结束太空之旅 ， 在内蒙古中部草原的四子王旗着陆场着陆 。 此刻 ， 着陆场万里之外的印度洋上 ， 中国卫星海上测控部所属远望3号船上响起一阵雷鸣般的掌声 。
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【再入大气层|为了嫦娥五号回家，远望人在“黑障区”牵线搭桥】大洋中的远望3号船 。 图片来源：环球网
科技日报采访人员了解到 ， “嫦娥五号”返回时采用俗称“打水漂”轨道的“地月自由返回轨道”着陆技术 。 返回器在远离着陆区的位置再入大气层 ， 由于接近了第二宇宙速度 ， 不仅会因高速飞行与大气摩擦进入黑障 ， 而且在黑障区会在稠密大气的阻滞下弹跳起来 ， 被上层大气“弹”回太空 ， 随后再次进入大气层正常着陆 。
“此次任务就像在河面上打水漂一样 ， 高速飞行的石块会在水的浮力作用下弹起再落下 。 在‘黑障区’里的这一跳至关重要 ， 如果跳不起来 ， 返回器会摔得粉碎 ， 如果跳过了 ， ‘嫦娥’可能会逃离大气层 ， 无法二次进入 。 ”随船出海的中国卫星海上测控部技术部副主任房新兵形象地解释道 。
大洋之上 ， 远望3号船便承担了为“五姑娘”在黑障区指引方向的重任——需要完成返回器初次再入大气层“黑障”附近的遥测、外测、光学测量任务 。
按照任务计划 ， 部署在印度洋预定海域的远望3号船 ， 需要在“黑暗”中牵着“嫦娥”“放风筝” ， 为返回器穿越“黑障区”、实施关键一“跳”牵线搭桥 。 因此 ， 远望3号船在任务中具有无可替代的作用 。
除了任务中的技术难题外 ， 海上测控是在天线转动、船舶晃动、目标移动的动态环境下进行的 ， 受限条件较陆地更多、风险更大 。 设置船载测控天线仰角要兼顾雷达反射信号强度和天线跟踪能力 ， 必须综合考量和分析比对 ， 选择合适的测量船位和跟踪角度 。
针对这些问题 ， 远望3号船早有准备！
“再入回收段 ， 目标距离近、天线运动速度快 ， 对‘黑障区’信号起伏、海区风阻和船体摇动等扰动因素较为极端 ， 还要综合考虑三套测控设备遮挡角 ， 对方案设计和捕获跟踪要求都极高 。 ”远望3号船副船长刘晓祥如是说 。
与此同时 ， 抵达任务海区后的远望3号船还对全船设备进行了全面检查和维护 ， 并对任务海域的流速、流向、风向、风力等环境进行调查 。 为验证测控方案、预案的准确性 ， 远望3号船还进行了各项模拟演练 。
精心准备 ， 确保任务万无一失 。 听到任务成功的消息后 ， 在“黑暗”中为嫦娥五号指引方向的远望3号船上的科技工作者们满是自豪 ， 齐声高唱《歌唱祖国》 。
来源：科技日报
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