探月工程將實施再入返回試驗 揭秘飛行器彈起緩衝

探月工程將首次實施再入返回試驗

飛行試驗器計劃于24日至26日擇機發射,返回大氣層經跳躍式彈起後,再進入大氣層

據新華社電 國防科工局新聞發言人22日宣佈,我國探月工程將首次實施再入返回飛行試驗,飛行試驗器計劃于10月24日至26日擇機在西昌衛星發射中心發射。

據介紹,2013年12月,嫦娥三號任務圓滿成功後,我國探月工程全面進入“繞、落、回”三步走發展規劃的第三期,計劃于2017年前後執行嫦娥五號任務,實現無人自動採樣返回。為突破和掌握航天器再入返回地球關鍵技術,工程決定先期實施再入返回飛行試驗,即發射一顆飛行試驗器,飛抵月球附近後自動返回,以接近第二宇宙速度進入大氣層,經跳躍式彈起後,再次進入大氣層,並在內蒙古中部地區著陸。

執行此次任務的長征三號丙運載火箭、飛行試驗器等飛行産品自8月上旬陸續運抵西昌衛星發射中心後,相繼開展了總裝、測試等技術準備工作。目前,各系統狀態正常,滿足任務發射要求。昨日,火箭開始加注推進劑,各項準備工作進展順利。

- 解讀

飛行器彈起緩衝像“打水漂”

再入返回飛行試驗究竟是什麼?北京大學地球與空間科學學院教授焦維新向新京報記者介紹,飛行試驗器離開月球表面,返回地球的過程中,速度會越來越快。在接近地球大氣層時,飛行器如果直接衝入,與大氣産生的摩擦可以強大到將飛行器燒燬,所以飛行器返回時,必須選擇合適的角度進入地球大氣層,作為緩衝。

焦維新介紹,其緩衝原理是選擇合適的落點和角度,先行進入大氣層,隨後自動跳躍式彈起,再離開大氣層。經過幾次彈起緩衝後,再最終進入大氣層。這個過程中,選擇進入大氣層的落點及角度是最大的難點。“飛行器進入地球大氣層的過程很像是我們小時候玩過的打水漂,它需要在地球大氣層表面先‘蹭’一下,再彈起。”他説。

焦維新介紹,我們的科學家已經進行了週密的計算和計算機倣真推演,但操作時仍然會有無法預料的因素,大氣層的溫度、濕度、密度是時刻變化的。高層大氣的探測只能依靠電磁波反饋的數據進行,不像低層大氣可以直接使用氣球攜帶儀器探測,這也增加了試驗的不可控性。

焦維新表示,我國探月工程的“繞、落、回”三步走規劃中,難度是依次增加的。這次試驗的“回”是其中難度最大的一項,也是驗證科學家們長久以來的理論研究成果的重要機會。通過此次試驗,科學家們試圖將飛行器返回地球大氣層的各種參數控制在一定範圍內。這將為2017年執行嫦娥五號任務解決極關鍵的技術難題,意義重大。 （新京報記者 張婷）