目前,嫦娥五號正在等待第二次月地轉移入射,之後就將從月球上空返回地球。而當嫦娥五號軌返組合體進入到距地球表面5000公裡左右位置時,承擔地月往返運輸任務的軌道器將結束自己的任務,並和返回器分離,最終,返回器將獨自攜帶月壤樣品回到地面。那麼返回器會按什麼線路、怎樣的速度飛回地球、最終又會降落在哪裡?小明問嫦娥,來看嫦娥五號怎麼回答。
小明
“嫦五”姐姐,返回的月球樣品在哪裡呢?
嫦娥五號
就在返回器的“肚子”裡呀,它可是重點保護對象。我剛開始飛去月球的時候,四個器是組合在一起的,也就是軌道器、返回器、著陸器和上升器,大家各司其職,幹完活兒後,最後回到地球上的,就只有裝著月壤月巖的返回器了。
小明
這返回器究竟怎麼返回呀?相當於從高空中拋下來嗎?
嫦娥五號
哈哈,差不多吧,不過,你得拋得準,而且,還得以一種特殊的角度和線路拋。
小明
特殊線路?怎麼個線路啊?
嫦娥五號
如果是一個拋物線直接拋下來,讓它完全按慣性落地,那種叫“彈道式返回”。但是呢,因為返回器是以每秒11公裡左右的速度回來的,已經接近第二宇宙速度了,在速度這麼快的情況下,產生的力和熱會讓返回器受不了。畢竟人家是重點保護對象,裡面裝著來自月球的寶貝呢,那樣一頭紮下來,不是被燒壞,就要被摔壞,肯定不安全。
小明
那怎麼才能安全呢?
嫦娥五號
那就得對它返回的線路進行控制,我們叫“半彈道跳躍式返回”,相當於在大氣層上打個“水漂”。
小明
什麼?大氣層上還能“打水漂”?這個“水漂”怎麼打?
嫦娥五號
就是要控制返回器進入大氣層的姿態,並且讓它先後兩次進入大氣層。你看,這是第一次進入大氣層,初次減速、下降到大約距地面60公裡的時候,利用返回器大底前端形成的弓形激波,讓它再向上躍起,彈出大氣層。之後再次進入大氣層,實施二次減速,這樣就更安全了。你看,這過程像不像是“打水漂”?
小明
嗯,“打水漂”真的很形象。這樣速度能降到多少呢?
嫦娥五號
“打水漂”之後,返回器就從第一次進入大氣層時每秒11公裡左右的速度,降到第二次進大氣層時每秒7.6公裡左右了。不過,返回器兩次進入大氣層,就會有兩次進入黑障區。
小明
什麼是黑障區啊?
嫦娥五號
黑障區,就是飛行器以很高的速度返回大氣層時,與大氣摩擦產生2000℃左右的高溫,使返回器周圍形成等離子體,屏蔽了電磁波,就會與地面的通信聯絡暫時中斷,這樣的一段大氣層空間就叫黑障區,一般出現在地球上空35~80公裡間。返回器在黑障區“打水漂”的過程,可以說是生死攸關的一跳!
小明
心臟怦怦跳,感覺好緊張。
嫦娥五號
其實也不用太緊張,這種“打水漂”式的高速再入返回飛行方式,我們在2014年的嫦娥5T1試驗中已經驗證過了。等返回器二次進入大氣層,降到距地面約10公裡的高度時,它所攜帶的降落傘就會打開,這樣繼續降速,就可以安全地在預定區域著陸了。
小明
預定的著陸區域在哪兒呢?
嫦娥五號
著陸區在內蒙古四子王旗。之前的飛行試驗,就是降落在內蒙古四子王旗的。降落後,負責搜索回收任務的搜索分隊會及時發現目標,然後到達著陸現場回收返回器。
小明
哦,期待水漂打得漂漂亮亮,落地落得穩穩當當……
來源:央視新聞客戶端
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