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指哪打哪 嫦娥五號打出7000公裡“太空水漂”

2020年12月18日08:16 | 來源:科技日報
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原標題:指哪打哪 嫦娥五號打出7000公裡“太空水漂”

  許多人小時候都在池塘邊玩過打水漂。隻要力道、手法得當,甩出的小石子能在水面連蹦幾下,劃出漂亮的弧線。

  如今,這個古老而有趣的游戲,被融入高大上的航天任務中。2020年12月17日,嫦娥五號返回艙利用同樣的原理,在大氣層表面打了個“水漂”,安全返回地球。

  據中國航天科技集團五院專家介紹,嫦娥五號的“太空水漂”,術語叫“半彈道跳躍式返回”,即在返回器初次進入大氣層一定深度並滑行一定距離后,通過調整它的姿態,讓它在氣動作用下重新躍起,以此將它的飛行速度由接近第二宇宙速度(每秒11.2公裡),降至第一宇宙速度(每秒7.9公裡)以內。此后的返回過程類似神舟飛船,就輕車熟路了。

  於是,17日凌晨1時59分,嫦娥五號返回器在內蒙古四子王旗預定區域翩然降落。

  這裡大有門道。

  咱們小時候打的水漂,扔出去就不受控制,飛哪算哪。而嫦娥五號返回艙從最初返回大氣層算起,到最后在預選著陸場落地,其間要在風馳電掣和大起大伏狀態下飛行六七千公裡。

  它是怎樣做到“指哪打哪”的?很大程度上要歸功於五院502所為它配備的制導導航與控制系統。

  該系統簡稱“GNC”。G即制導(Guidance),返回器上的計算機會根據當前位置和速度信息,結合落點位置進行制導處理,自動規劃出一條前往開傘點的最佳飛行路徑﹔N即導航(Navigation),高精度導航設備可以在茫茫宇宙中實時獲取自身的位置、速度等信息﹔C即控制(Control),通過向安裝在返回器外的發動機發送指令,使其工作,從而調整返回器姿勢,使返回器沿著規劃的軌跡飛行。三者協同工作,就能幫助返回器找到回家的路。

  當然,講起來容易做起來難。為了實現“順利跳起,准確著陸”,科研團隊在返回器GNC系統研制過程中完成了無以計數的模擬飛行試驗,模擬了上百萬條飛行路線。或許返回器的實際飛行軌跡不會跟其中任何一條完全相同,但肯定超不出這個范疇。(付毅飛)

(責編:趙竹青、初梓瑞)

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