本报讯 (记者牛伟坤)今天上午,刚刚历经千辛万苦顺利回到地球的嫦娥五号“探路尖兵”,被接回了其诞生地—中国航天科技(000901,股吧)集团公司五院。探月工程三期再入返回飞行试验任务返回器交接仪式在此举行。
揭下红盖头,有“小嫦娥”之称的返回器,被高高地架在圆桌上,像一个刚刚从战场归来的英雄,“伤痕累累”却英气十足。黑漆漆的外表,暗示着其在归心似箭的高速归途中,所经历的高温烈火的炙烤。走近一瞧,这返回器的表面灼烧程度其实并不完全一样。据探测器系统副总设计师彭兢介绍,这次返回器的表面共采用了7种不同的防热材料。在上天前,对返回器的不同部位在太空中可能经历的炙烤程度进行评估后,采用不同的防热材料进行防护。而这一点,用飞行器试验系统总指挥、总设计师杨孟飞的话来说,其实是由系统工程中的“克克计较”来决定的。
杨孟飞介绍,此次返回器的重量需要进行严格的控制,甚至要以“毫克”来计。“不同的地方,比如返回器的迎风面、背风面采用不同的材料,这样可以达到减重的目的。”而要保证返回器在飞行过程中,迎风面和背风面姿态的相对固定,就需要地面的精准控制来实现。
杨孟飞表示,目前从返回器的状态来看,灼烧情况比预计的好很多。首先,虽然返回器表面采用了不一样的材料,但是并没有出现明显的台阶曲线。如果出现台阶曲线会怎样呢?彭兢说,台阶曲线的出现,会导致返回器外形的不规则,由此导致返回器受到的气动力不均匀,“一石激起千层浪”,为随后的飞行控制、精度控制都将带来挑战。“这次没有出现明显的台阶曲线,说明我们防热设计的适应能力很强。”从材料的灼烧量来看,防热层计划灼烧掉的厚度为12毫米,而从实际情况来看,要远远小于这个数据。
返回器荣归故里之后,科研人员将对其采集的数据进行分析和研究。据介绍,此次飞行试验任务的数据主要分为两大类:外部数据和内部数据。其中,外部数据包括地面观测站等获取的轨道、光学图像等数据;内部数据则包括返回器内部搭载的传感器测量的若干数据,如返回器的“黑匣子”—安全数据记录器中的重要数据等。
据杨孟飞介绍,返回器在此前飞行过程中的好搭档“服务舱”,在与返回器分手后,将继续返回月球进行绕月飞行,并开展相关拓展试验,继续为探月工程服务。J191
专家解读飞行器返回测控
“跳跃”返回角度
误差不超0.4度
在此次任务中担任测控通信指挥部飞控组组长的周建亮对记者表示,此次飞行器再入返回试验的一大亮点就是“半弹道跳跃式”返回。这对测控技术提出了很高要求。
周建亮说,飞行器在太空进入“跳跃式”的返回走廊,必须是一个特定的角度,这个角度误差只能在0.4度以内,角度小了,飞行器回不来,角度大了,飞行器直接高速扎进大气层,非但不能“跳跃”,反而可能会和大气层摩擦而烧毁,“需要我们对进入轨道进行精确测控。”他说。
记者从一位专家处了解到,0.4度意味着正负各0.2度的误差。放在此次飞行轨道上,也就是一两公里的距离。而飞行器返回时的最高速度超过了10公里/秒。测控要求之高可见一斑。
飞控组成员、总体室主任吴风雷表示,在返回测控中,需要地面力量对飞行器进行捕获引导。飞行器在距离地面120公里高度的大气层开始启动“跳跃式”返回到在内蒙古着陆,总航程约6000公里,远远大于以往任何一次载人飞船返回,“相当一部分航程位于我国测控力量薄弱的境外地区。对捕获提出了很高要求。”他说,在各部门、各系统的配合下,最终捕获引导取得了圆满成功。
本报记者 张航 J067