“回家”的路有多難？

　　10月24日凌晨2時，我國自行研制的探月工程三期再入返回飛行試驗器，在西昌衛星發射中心用長征三號丙運載火箭發射升空，准確進入近地點高度為209公裡、遠地點高度41.3萬公裡的地月轉移軌道。

　　從這一刻起，北京航天飛行控制中心將從西昌衛星發射中心手中接過“接力棒”，開始為期8天的任務飛行控制工作。

　　據悉，此次飛行器不會走“嫦娥五號”要走的全程，而是重點考察從距地約38萬公裡的月球返回地球——“回家的路”。

　　“這是我們第一次試驗從月球返回地球。飛行器從月球回地球的時候會越飛越快，回到大氣層的時候接近第二宇宙速度（11.2公裡/秒）。這要比神舟飛船返回地球的速度快很多。”中國探月工程三期副總設計師郝希凡介紹說，目前，我們從單純的地面實驗積累的對地球大氣特性的認識還不充分、模型不完全，返回器高速返回條件下的氣動、熱防護等掌握不完全。為確保“嫦娥五號”任務成功，必須“把實驗室從地面搬到天上”。

　　探月“回家”的路，是一條從沒走過的路，路況陌生、復雜、多變，稍有不慎就可能出“事故”。

　　“根據任務特點，我們專門設計了‘半彈道跳躍式再入’這種特殊的返回軌跡。打個比方，有點像我們用石頭在河裡打水漂。飛行器返回，第一次進入大氣層時，先躍起，然后經過一段時間飛行，再第二次進入大氣層，返回地球。這個設計的主要目的是降能減速，確保飛行器返回順利。” 郝希凡說。

　　郝希凡進一步分析：“啥叫半彈道？沒有浮力拋物線落下，就叫彈道﹔半途打了個水漂彈出去了，就是半彈道。再入，就是以接近第二宇宙速度進入大氣層，經跳躍式彈起后，再次進入大氣層，在內蒙古中部地區著陸。”

　　郝希凡表示，本次任務技術新、難度大、風險高，需要攻克氣動力、氣動熱、防熱、半彈道式導航制導與控制系統等關鍵技術。他舉例說：“我們首次突破一些在高速再入情況下的防熱技術。我們的返回器和原來的神舟飛船（返回艙）相比體積要小。此外，具備了在大范圍的小目標搜索能力。”

　　“對飛控而言，此次任務最根本的要求就是確保飛行器安全再入返回，得到完整的實驗數據﹔最大的挑戰就是完成對飛行器的精確控制﹔最核心的難題是半彈道跳躍式再入返回軌道控制與應急處置。”北京航天飛行控制中心主任陳宏敏表示。

　　陳宏敏說，與嫦娥三號任務相比，此次任務有“五大變化和五大難點”。五大變化：半彈道跳躍方式兩次再入大氣層﹔全過程軌控瞄准返回再入點﹔雙目標協同控制﹔全時段姿態控制﹔服務艙快速規避機動。五大難點：再入返回控制精度要求高﹔軌道姿態控制頻繁﹔再入過程測控覆蓋有限﹔規避機動時效性強﹔故障應急處置能力要求高。

　　陳宏敏介紹，為圓滿完成任務，北京飛控中心成功突破掌握多項關鍵技術，完成76套各類方案、預案。

(來源:解放軍報)