“飞”系航天梦 专家解析再入返回飞行试验器

北京时间2014年10月24日2时00分，中国自行研制的探月工程三期再入返回飞行试验器，在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭发射升空。图为火箭发射过程。中新社发 邱晨辉 摄

中新社西昌10月24日电 (张素 蔡金曼)“先是规划梦想，然后让梦想飞得精彩，再让梦想安全返回，最后让梦想走得更远。”中国探月工程三期再入返回飞行试验器的制造者、中国航天科技集团第五研究院的专家们如是说。

24日凌晨2时，中国探月工程三期再入返回飞行试验器在西昌卫星发射中心成功发射升空。按照计划，飞行试验器在经历地月转移、月球近旁转向、月地转移、再入返回、着陆回收等阶段后返回内蒙古中部地区。

中国国防科技工业局宣布计划于2017年前后执行嫦娥五号任务，实现无人自动采样返回。中国探月工程三期副总设计师郝希凡说，“嫦娥五号”需突破月面采样、月面上升、月球轨道交会对接和高速返回4大关键技术，“为突破高速返回关键技术，必须先期实施再入返回飞行试验”。

飞行试验器由金色服务舱、银色返回舱组成，下设导航制导与控制系统(GNC)、服务舱推进、回收等11个分系统。专家说，这个身披“盔甲”的“急先锋”系有中国深空探测的梦想。

60岁的深空探测平台总师鲍晓萍负责地面总装测试工作。“服务舱以嫦娥二号卫星平台为基础进行适应性改进设计，返回器却是新颖的。”她说。

据悉，本次飞行试验器返回器与探月三期正式任务中返回器的状态基本一致，特点在于“小而精”。尽管外形与神舟飞船返回舱类似，但“大小仅有后者的八分之一”，且大部分设备减重20%，返回器总共600多斤。

对鲍晓萍而言这是“难以承受之轻”。由于返回器构型狭小，仅容许一名操作者进去装配，而返回器的重心控制轴精度达到毫米级。让她欣慰的是，“我们保证了运输质量、检漏监测‘零缺陷’，所有焊点和紧固件一次成功，精度也满足了GNC的要求”。

按照计划，飞行试验器返回器将在飞抵月球附近、绕月半圈后自动返回，以接近第二宇宙速度(11.2公里/秒)再入返回地球。航天专家们设计轨道，借助月球的引力场不规则特性，“让轨道自然转弯，飞行试验器能够借此‘飞’回地球。”GNC服务舱分系统主任设计师戴居峰说。

另一控制难点在于采用“半弹道跳跃式再入”方式返回地球，“这是为最大限度延长飞行器在大气层中的飞行轨迹，尽可能减速。”戴居峰说，以往中国的返回式卫星并未离开地球引力场，而在茫茫宇宙里确定轨道主要依靠自身导航技术和测定技术。

顺利的话，返回器将在发射8天后返回地球，回收分系统主任设计师荣伟坦言“紧张”。尽管依然是靠降落伞减速，但因此次任务与以往经验大不同，华发丛生的他笑说“急白了头”。

荣伟介绍，返回器轻小型化后，相应改进的降落伞特点有三。首先是重量和体积“完全按比例缩小难以成型”，解决途径是新材料。其次是防热，“藏伞装置部分温度比原先高出一倍，后来采用隔热办法并加强自身防热”。第三是抗干扰，提高开伞的可靠性。

“从工程来说，这是一次创新。从科学来说，这意味着更深刻、更直观地认识月球，从理想角度来说，我们今天开始迈出地球，明天或许迈得更远。”郝希凡说。

中国人探索月球始于1962年，中国科学家于1994年正式提出探月构想。2000年，中国高层首次向外界宣布“在空间探测方面激昂实现月球探测”，四年后“嫦娥工程”正式上马。

中国工程院院士、探月工程首任总指挥栾恩杰表示，中国目前开展人类对月球资源和能力的开发，进而推动深空探测活动，“经过10年、20年的努力，我们有能力为国家更远的深空探索提供技术支撑和保证”。(完)