“飛”系航天夢 專家解析再入返回飛行試驗器

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中新社西昌10月24日電 (張素 蔡金曼)“先是規(guī)劃夢想，然后讓夢想飛得精彩，再讓夢想安全返回，最后讓夢想走得更遠(yuǎn)。”中國探月工程三期再入返回飛行試驗器的制造者、中國航天科技集團(tuán)第五研究院的專家們?nèi)缡钦f。

24日凌晨2時，中國探月工程三期再入返回飛行試驗器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空。按照計劃，飛行試驗器在經(jīng)歷地月轉(zhuǎn)移、月球近旁轉(zhuǎn)向、月地轉(zhuǎn)移、再入返回、著陸回收等階段后返回內(nèi)蒙古中部地區(qū)。

中國國防科技工業(yè)局宣布計劃于2017年前后執(zhí)行嫦娥五號任務(wù)，實現(xiàn)無人自動采樣返回。中國探月工程三期副總設(shè)計師郝希凡說，“嫦娥五號”需突破月面采樣、月面上升、月球軌道交會對接和高速返回4大關(guān)鍵技術(shù)，“為突破高速返回關(guān)鍵技術(shù)，必須先期實施再入返回飛行試驗”。

飛行試驗器由金色服務(wù)艙、銀色返回艙組成，下設(shè)導(dǎo)航制導(dǎo)與控制系統(tǒng)(GNC)、服務(wù)艙推進(jìn)、回收等11個分系統(tǒng)。專家說，這個身披“盔甲”的“急先鋒”系有中國深空探測的夢想。

60歲的深空探測平臺總師鮑曉萍負(fù)責(zé)地面總裝測試工作。“服務(wù)艙以嫦娥二號衛(wèi)星平臺為基礎(chǔ)進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)設(shè)計，返回器卻是新穎的?！彼f。

據(jù)悉，本次飛行試驗器返回器與探月三期正式任務(wù)中返回器的狀態(tài)基本一致，特點在于“小而精”。盡管外形與神舟飛船返回艙類似，但“大小僅有后者的八分之一”，且大部分設(shè)備減重20%，返回器總共600多斤。

對鮑曉萍而言這是“難以承受之輕”。由于返回器構(gòu)型狹小，僅容許一名操作者進(jìn)去裝配，而返回器的重心控制軸精度達(dá)到毫米級。讓她欣慰的是，“我們保證了運輸質(zhì)量、檢漏監(jiān)測‘零缺陷’，所有焊點和緊固件一次成功，精度也滿足了GNC的要求”。

按照計劃，飛行試驗器返回器將在飛抵月球附近、繞月半圈后自動返回，以接近第二宇宙速度(11.2公里/秒)再入返回地球。航天專家們設(shè)計軌道，借助月球的引力場不規(guī)則特性，“讓軌道自然轉(zhuǎn)彎，飛行試驗器能夠借此‘飛’回地球?！盙NC服務(wù)艙分系統(tǒng)主任設(shè)計師戴居峰說。

另一控制難點在于采用“半彈道跳躍式再入”方式返回地球，“這是為最大限度延長飛行器在大氣層中的飛行軌跡，盡可能減速?！贝骶臃逭f，以往中國的返回式衛(wèi)星并未離開地球引力場，而在茫茫宇宙里確定軌道主要依靠自身導(dǎo)航技術(shù)和測定技術(shù)。

順利的話，返回器將在發(fā)射8天后返回地球，回收分系統(tǒng)主任設(shè)計師榮偉坦言“緊張”。盡管依然是靠降落傘減速，但因此次任務(wù)與以往經(jīng)驗大不同，華發(fā)叢生的他笑說“急白了頭”。

榮偉介紹，返回器輕小型化后，相應(yīng)改進(jìn)的降落傘特點有三。首先是重量和體積“完全按比例縮小難以成型”，解決途徑是新材料。其次是防熱，“藏傘裝置部分溫度比原先高出一倍，后來采用隔熱辦法并加強自身防熱”。第三是抗干擾，提高開傘的可靠性。

“從工程來說，這是一次創(chuàng)新。從科學(xué)來說，這意味著更深刻、更直觀地認(rèn)識月球，從理想角度來說，我們今天開始邁出地球，明天或許邁得更遠(yuǎn)?！焙孪７舱f。

中國人探索月球始于1962年，中國科學(xué)家于1994年正式提出探月構(gòu)想。2000年，中國高層首次向外界宣布“在空間探測方面激昂實現(xiàn)月球探測”，四年后“嫦娥工程”正式上馬。

中國工程院院士、探月工程首任總指揮欒恩杰表示，中國目前開展人類對月球資源和能力的開發(fā)，進(jìn)而推動深空探測活動，“經(jīng)過10年、20年的努力，我們有能力為國家更遠(yuǎn)的深空探索提供技術(shù)支撐和保證”。(完)