探月工程将实施再入返回试验 揭秘飞行器弹起缓冲

探月工程将首次实施再入返回试验

飞行试验器计划于24日至26日择机发射,返回大气层经跳跃式弹起后,再进入大气层

据新华社电 国防科工局新闻发言人22日宣布,我国探月工程将首次实施再入返回飞行试验,飞行试验器计划于10月24日至26日择机在西昌卫星发射中心发射。

据介绍,2013年12月,嫦娥三号任务圆满成功后,我国探月工程全面进入“绕、落、回”三步走发展规划的第三期,计划于2017年前后执行嫦娥五号任务,实现无人自动采样返回。为突破和掌握航天器再入返回地球关键技术,工程决定先期实施再入返回飞行试验,即发射一颗飞行试验器,飞抵月球附近后自动返回,以接近第二宇宙速度进入大气层,经跳跃式弹起后,再次进入大气层,并在内蒙古中部地区着陆。

执行此次任务的长征三号丙运载火箭、飞行试验器等飞行产品自8月上旬陆续运抵西昌卫星发射中心后,相继开展了总装、测试等技术准备工作。目前,各系统状态正常,满足任务发射要求。昨日,火箭开始加注推进剂,各项准备工作进展顺利。

- 解读

飞行器弹起缓冲像“打水漂”

再入返回飞行试验究竟是什么?北京大学地球与空间科学学院教授焦维新向新京报记者介绍,飞行试验器离开月球表面,返回地球的过程中,速度会越来越快。在接近地球大气层时,飞行器如果直接冲入,与大气产生的摩擦可以强大到将飞行器烧毁,所以飞行器返回时,必须选择合适的角度进入地球大气层,作为缓冲。

焦维新介绍,其缓冲原理是选择合适的落点和角度,先行进入大气层,随后自动跳跃式弹起,再离开大气层。经过几次弹起缓冲后,再最终进入大气层。这个过程中,选择进入大气层的落点及角度是最大的难点。“飞行器进入地球大气层的过程很像是我们小时候玩过的打水漂,它需要在地球大气层表面先‘蹭’一下,再弹起。”他说。

焦维新介绍,我们的科学家已经进行了周密的计算和计算机仿真推演,但操作时仍然会有无法预料的因素,大气层的温度、湿度、密度是时刻变化的。高层大气的探测只能依靠电磁波反馈的数据进行,不像低层大气可以直接使用气球携带仪器探测,这也增加了试验的不可控性。

焦维新表示,我国探月工程的“绕、落、回”三步走规划中,难度是依次增加的。这次试验的“回”是其中难度最大的一项,也是验证科学家们长久以来的理论研究成果的重要机会。通过此次试验,科学家们试图将飞行器返回地球大气层的各种参数控制在一定范围内。这将为2017年执行嫦娥五号任务解决极关键的技术难题,意义重大。 （新京报记者 张婷）