航天专家讲述“小嫦娥成长记”

马俊

中国探月工程三期中技术难度最高的“再入返回飞行试验”11月1日以一次接近完美的着陆宣告成功，标志着我国已全面突破和掌握航天器以接近第二宇宙速度的高速再入返回关键技术。多名参与研制的中国航天专家向记者揭示了这个为嫦娥五号重返地球探路的“小嫦娥”是“如何炼成的”。

11月1日凌晨5时许，北京航天飞行控制中心通过地面测控站向再入返回飞行试验器注入导航参数；5时53分，飞行试验器服务舱与返回器在距地面高约5000公里处正常分离，宣告整个试验中最关键的“太空打水漂”开始。返回器的速度极快，而且再入大气层时会因为进入黑障区暂时中断通信，无法依靠地面引导，因此整个返回过程只能由返回器自主完成导航和轨道调整。在此过程中，负责返回器轨道控制的“制导、导航与控制系统（GNC）”技术完全由中国自主开发，它成功经受住实战检验。

11月1日6时13分，返回器以接近第二宇宙速度进入大气层，实施初次气动减速。下降至预定高度后，返回器向上跃起，跳出大气层，到达跳出最高点后开始逐渐下降。之后返回器再次进入大气层，实施二次气动减速。在飞行控制中心注意到，返回器的飞行轨迹与预测的路线几乎完全相同。戴居峰介绍说，返回器能否严格按照预定轨道飞行，除了控制精准外，对地面装配作业也提出了近乎苛刻的要求。

航天科技集团五院飞行试验器总装技术负责人鲍晓萍介绍说，返回器是在神舟飞船返回器的基础上缩小研制的，虽然它的个头很小，只有300多公斤，但极其精密。据介绍，如果装配时返回器的转动惯量、质量等特性发生一丁点变化，系统实际运作时就会出现看似微小的偏差，然而在数十万公里的太空飞行里程中，积累起来就会有很大的偏差。

11月1日6时31分，在降至距地面约10公里高度时，返回器抛掉伞舱盖弹出降落伞，随后在预定区域顺利着陆。这也让航天科技集团五院飞行试验器回收系统主任设计师荣伟松了一口气。利用降落伞减速降落是整个试验的最后一步，他承认，尽管此前已经负责多次神舟飞船返回舱的回收任务，但这次他的确感受到特别的压力。

按照任务总体要求，返回器的重量和体积都受到严格限制。荣伟说，神舟飞船降落伞的面积达上千平方米，通过新材料很容易把重量减下来。但返回器的降落伞本身面积就不大，用新材料减重的余地有限，只能靠系统设计来减重。而且返回器的质量小，受外界干扰更厉害。科研人员在试验中发现，与神舟飞船沉重的伞舱盖相比，返回器的伞舱盖重量小，更容易受气流扰动，直接影响开伞的可靠性。光为解决这个弹伞舱盖问题，他们就进行了数十次测试。此外返回器在穿越大气层时经受的高温比神舟飞船更高，开伞装置的工作温度高了至少一倍，这也需要新技术来解决。据介绍，这个看似不起眼的开伞动作，其实技术含量很高。为研制不同高速下的开伞技术，美国用了十多年。

（摘自《环球时报》 马 俊/文）endprint