回家路上 “五姑娘”在大气层表面打了个“水漂”

◎ 科技日报记者 付毅飞

许多人小时候，都在池塘边玩过打水漂。只要力道、手法得当，甩出的小石子能在水面连蹦几下，划出漂亮的弧线。

如今，这个古老而有趣的游戏，被融入高大上的航天任务中。2020年12月17日，嫦娥五号返回舱利用同样的原理，在大气层表面打了个“水漂”，安全返回地球。

内蒙古四子王旗着陆区现场的嫦娥五号返回器。（国家航天局 万珂摄）

据中国航天科技集团五院专家介绍，嫦娥五号的“太空水漂”，术语叫“半弹道跳跃式返回”，即在返回器初次进入大气层一定深度并滑行一定距离后，通过调整它的姿态，让它在气动作用下重新跃起，以此将它的飞行速度由接近第二宇宙速度（每秒11.2公里），降至第一宇宙速度（每秒7.9公里）以内。此后的返回过程类似神舟飞船，就轻车熟路了。

于是，17日凌晨1时59分，嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域翩然降落。

这里大有门道。

图源：中国航天科技集团

咱们小时候打的水漂，扔出去就不受控制，飞哪算哪。而嫦娥五号返回舱从最初返回大气层算起，到最后在预选着陆场落地，其间要在风驰电掣和大起大伏状态下飞行6、7千公里。

它是怎样做到“指哪打哪”的？很大程度上要归功于五院502所为它配备的制导导航与控制系统。

该系统简称“GNC”。

G即制导(Guidance)，返回器上的计算机会根据当前位置和速度信息，结合落点位置进行制导处理，自动规划出一条前往开伞点的最佳飞行路径；

N即导航（Navigation），高精度导航设备可以在茫茫宇宙中实时获取自身的位置、速度等信息；

C即控制（Control），通过向安装在返回器外的发动机发送指令，使其工作从而调整返回器姿势，使返回器沿着规划出的轨迹飞行。三者协同工作，就能帮助返回器找到回家的路。

穿着棉衣，浑身贴满暖宝宝的返回舱。图源：中国航天科技集团

当然，讲起来容易做起来难。为了实现“顺利跳起，准确着陆”目标，科研团队在返回器GNC系统研制过程中完成了无以计数的模拟飞行试验，模拟了上百万条飞行路线。或许返回器的实际飞行轨迹不会跟其中任何一条完全相同，但肯定超不出这个范畴。

另外，关于#嫦五着陆时旁边出现的小动物是什么#答案已经揭晓喽~

今天上午，空中搜索分队副指挥员刘鹏飞接受央视新闻记者采访时揭晓了答案。

“它其实是一只兔子，就像网友们所说的，是玉兔，也可以！”

你猜对了吗？

来源：科技日报

原标题：《回家路上，“五姑娘”玩起“打水漂”》

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