目前,嫦娥五號(hào)正在等待第二次月地轉(zhuǎn)移入射,之后就將從月球上空返回地球。而當(dāng)嫦娥五號(hào)軌返組合體進(jìn)入到距地球表面5000公里左右位置時(shí),承擔(dān)地月往返運(yùn)輸任務(wù)的軌道器將結(jié)束自己的任務(wù),并和返回器分離,最終,返回器將獨(dú)自攜帶月壤樣品回到地面。那么返回器會(huì)按什么線路、怎樣的速度飛回地球、最終又會(huì)降落在哪里?小明問(wèn)嫦娥,來(lái)看嫦娥五號(hào)怎么回答。

小明
“嫦五”姐姐,返回的月球樣品在哪里呢?
嫦娥五號(hào)

就在返回器的“肚子”里呀,它可是重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象。我剛開(kāi)始飛去月球的時(shí)候,四個(gè)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,干完活兒后,最后回到地球上的,就只有裝著月壤月巖的返回器了。

小明
這返回器究竟怎么返回呀?相當(dāng)于從高空中拋下來(lái)嗎?
嫦娥五號(hào)

哈哈,差不多吧,不過(guò),你得拋得準(zhǔn),而且,還得以一種特殊的角度和線路拋。

小明
特殊線路?怎么個(gè)線路???
嫦娥五號(hào)

如果是一個(gè)拋物線直接拋下來(lái),讓它完全按慣性落地,那種叫“彈道式返回”。但是呢,因?yàn)榉祷仄魇且悦棵?1公里左右的速度回來(lái)的,已經(jīng)接近第二宇宙速度了,在速度這么快的情況下,產(chǎn)生的力和熱會(huì)讓返回器受不了。畢竟人家是重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象,里面裝著來(lái)自月球的寶貝呢,那樣一頭扎下來(lái),不是被燒壞,就要被摔壞,肯定不安全。

小明
那怎么才能安全呢?
嫦娥五號(hào)

那就得對(duì)它返回的線路進(jìn)行控制,我們叫“半彈道跳躍式返回”,相當(dāng)于在大氣層上打個(gè)“水漂”。

小明
什么?大氣層上還能“打水漂”?這個(gè)“水漂”怎么打?
嫦娥五號(hào)

就是要控制返回器進(jìn)入大氣層的姿態(tài),并且讓它先后兩次進(jìn)入大氣層。你看,這是第一次進(jìn)入大氣層,初次減速、下降到大約距地面60公里的時(shí)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。之后再次進(jìn)入大氣層,實(shí)施二次減速,這樣就更安全了。你看,這過(guò)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(hào)

“打水漂”之后,返回器就從第一次進(jìn)入大氣層時(shí)每秒11公里左右的速度,降到第二次進(jìn)大氣層時(shí)每秒7.6公里左右了。不過(guò),返回器兩次進(jìn)入大氣層,就會(huì)有兩次進(jìn)入黑障區(qū)。

小明
什么是黑障區(qū)???
嫦娥五號(hào)

黑障區(qū),就是飛行器以很高的速度返回大氣層時(shí),與大氣摩擦產(chǎn)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(huì)與地面的通信聯(lián)絡(luò)暫時(shí)中斷,這樣的一段大氣層空間就叫黑障區(qū),一般出現(xiàn)在地球上空35~80公里間。返回器在黑障區(qū)“打水漂”的過(guò)程,可以說(shuō)是生死攸關(guān)的一跳!

小明
心臟怦怦跳,感覺(jué)好緊張。
嫦娥五號(hào)

其實(shí)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?cè)?014年的嫦娥5T1試驗(yàn)中已經(jīng)驗(yàn)證過(guò)了。等返回器二次進(jìn)入大氣層,降到距地面約10公里的高度時(shí),它所攜帶的降落傘就會(huì)打開(kāi),這樣繼續(xù)降速,就可以安全地在預(yù)定區(qū)域著陸了。

小明
預(yù)定的著陸區(qū)域在哪兒呢?
嫦娥五號(hào)

著陸區(qū)在內(nèi)蒙古四子王旗。之前的飛行試驗(yàn),就是降落在內(nèi)蒙古四子王旗的。降落后,負(fù)責(zé)搜索回收任務(wù)的搜索分隊(duì)會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)目標(biāo),然后到達(dá)著陸現(xiàn)場(chǎng)回收返回器。

小明
哦,期待水漂打得漂漂亮亮,落地落得穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)……
