北京時間2014年10月24日2時00分,中國自行研製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。圖為火箭發射過程。中新社發 邱晨輝 攝
  中新社西昌10月24日電 (張素蔡金曼)“先是規劃夢想,然後讓夢想飛得精彩,再讓夢想安全返回,最後讓夢想走得更遠。”中國探月工程三期再入返回飛行試驗器的製造者、中國航天科技集團第五研究院的專家們如是說。
  24日凌晨2時,中國探月工程三期再入返回飛行試驗器在西昌衛星發射中心成功發射升空。按照計劃,飛行試驗器在經歷地月轉移、月球近旁轉向、月地轉移、再入返回、著陸回收等階段後返回內蒙古中部地區。
  中國國防科技工業局宣佈計劃於2017年前後執行嫦娥五號任務,實現無人自動採樣返回。中國探月工程三期副總設計師郝希凡說,“嫦娥五號”需突破月面採樣、月面上升、月球軌道交會對接和高速返回4大關鍵技術,“為突破高速返回關鍵技術,必須先期實施再入返回飛行試驗”。
  飛行試驗器由金色服務艙、銀色返回艙組成,下設導航制導與控制系統(GNC)、服務艙推進、回收等11個分系統。專家說,這個身披“盔甲”的“急先鋒”系有中國深空探測的夢想。
  60歲的深空探測平臺總師鮑曉萍負責地面總裝測試工作。“服務艙以嫦娥二號衛星平臺為基礎進行適應性改進設計,返回器卻是新穎的。”她說。
  據悉,本次飛行試驗器返回器與探月三期正式任務中返回器的狀態基本一致,特點在於“小而精”。儘管外形與神舟飛船返回艙類似,但“大小僅有後者的八分之一”,且大部分設備減重20%,返回器總共600多斤。
  對鮑曉萍而言這是“難以承受之輕”。由於返回器構型狹小,僅容許一名操作者進去裝配,而返回器的重心控制軸精度達到毫米級。讓她欣慰的是,“我們保證了運輸質量、檢漏監測‘零缺陷’,所有焊點和緊固件一次成功,精度也滿足了GNC的要求”。
  按照計劃,飛行試驗器返回器將在飛抵月球附近、繞月半圈後自動返回,以接近第二宇宙速度(11.2公里/秒)再入返回地球。航天專家們設計軌道,借助月球的引力場不規則特性,“讓軌道自然轉彎,飛行試驗器能夠藉此‘飛’回地球。”GNC服務艙分系統主任設計師戴居峰說。
  另一控制難點在於採用“半彈道跳躍式再入”方式返回地球,“這是為最大限度延長飛行器在大氣層中的飛行軌跡,盡可能減速。”戴居峰說,以往中國的返回式衛星並未離開地球引力場,而在茫茫宇宙里確定軌道主要依靠自身導航技術和測定技術。
  順利的話,返回器將在發射8天后返回地球,回收分系統主任設計師榮偉坦言“緊張”。儘管依然是靠降落傘減速,但因此次任務與以往經驗大不同,華髮叢生的他笑說“急白了頭”。
  榮偉介紹,返回器輕小型化後,相應改進的降落傘特點有三。首先是重量和體積“完全按比例縮小難以成型”,解決途徑是新材料。其次是防熱,“藏傘裝置部分溫度比原先高出一倍,後來採用隔熱辦法並加強自身防熱”。第三是抗干擾,提高開傘的可靠性。
  “從工程來說,這是一次創新。從科學來說,這意味著更深刻、更直觀地認識月球,從理想角度來說,我們今天開始邁出地球,明天或許邁得更遠。”郝希凡說。
  中國人探索月球始於1962年,中國科學家於1994年正式提出探月構想。2000年,中國高層首次向外界宣佈“在空間探測方面激昂實現月球探測”,四年後“嫦娥工程”正式上馬。
  中國工程院院士、探月工程首任總指揮欒恩傑表示,中國目前開展人類對月球資源和能力的開發,進而推動深空探測活動,“經過10年、20年的努力,我們有能力為國家更遠的深空探索提供技術支撐和保證”。(完)  (原標題:“飛”系航天夢 專家解析再入返回飛行試驗器)
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