嫦娥五号为何用独特的半弹道式返回方式？原来有更深远的考虑……_风闻

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24日凌晨4时30分，嫦娥五号在文昌航天发射场由长征五号火箭成功送入地月转移轨道，22时6分完成第一次轨道修正，可喜可贺。

这是人类44年来首度去月球“揩油”，上次还是1976年的时候，那时候的苏联还是如日中天，luna24号月球探测器历时两周时间带回了170克比钻石还贵重的月壤，在世界上第一个掌握了深空无人自动采样返回技术，总算把7年前载人登月竞赛中输掉的场子找回来一点点。

如果你注意过“嫦娥”工程的相关报道，一定会发现在本次探月飞行任务中，最后返回地球的登月探测器要采用一种不同于以往绝大部分中国的再入航天器所使用的返回方式：半弹道的跳跃返回方式。这是为什么呢？

一句话：半弹道返回方式的过载人体能够承受。如果再加一句话，**半弹道式方式还可以降低再入过程中的热密度，也就是降温。**但这一点没有第一条那么重要。

我们都知道第一宇宙速度是7.9公里/秒。这个速度对于环地飞行的航天器来说基本够用了。但是对于要摆脱地球引力访问月球、火星等地外天体来说就差出一截了，此时的速度就必须增加到第二宇宙速度约11.2公里/秒。如此一来，这些执行地外考察任务的航天器返回时的动能就是同等重量环地航天器的2倍！如此高的动能，在同样的大气层再入路径下就意味着要承受2倍的冲击力甚至更高。对于无人航天器还好说，对于载人航天器就必须考虑里面的航天员能否承受了。然而很遗憾，人体无法承受这样的巨大过载：例如苏联1968年9月发射的探测器-5是人类首颗绕飞月球并成功返回地球的航天器，采用了简单的**弹道式再入，再入过载高达16g。前述的“luna”月球探测器的过载更是高达50g！而人体能承受的最大过载也就9-10g。**那么，能不能先减速到第一宇宙速度呢？理论上没问题，但实际呢：如果一个15吨的航天器从月球返回，在地球附近将其减速到第一宇宙速度经计算需要消耗燃料100吨。这显然已经超出了任何国家的经济承受能力。

所以，为了航天员的安全也为了银子，地外任务航天器必须采用半弹道式返回方式。

具体而言就是返回器先后两次再入。返回器在初始再入点以较小的再入角首次进入大气层后，依靠升力作用再次跳跃，飞出大气层或不飞出大气层，做一段跳跃飞行后，又再次进入大气层或在大气层内再次向下坠落，这时再入速度会大大降低，使再入条件得到改善。第二次再入过程中，通过调整返回舱的倾侧角来控制升力的方向，控制过载峰值并提高着陆点的精度。

美国人和苏联人在60年代末先后掌握了这一技术。在“阿波罗”计划中，1968年4月4日发射的“阿波罗”6号的无人飞行最后就是以半弹道式返回方式回到了地面。美国人通过这次飞行最终验证了半弹道式返回的可行性，再入速度10公里/秒，返回过程的最大过载还不到5g。很快就在后续的载人环月、登月飞行中用上了。而苏联人则在当年11月“探测器6”号的飞行中应用了半弹道式返回方式，最大过载峰值约7g，也能保证人体安全。美国人在1969年7月“阿波罗”11号的半弹道式返回过程中的落点偏差比苏联人“探测器6”的700-800公里偏差要小很多，这是因为开始再入后的整个过程没有完全飞出大气层：跳跃的起点高度为55公里，最高点67公里。但是由于当年的计算机速度限制，美国人只能采用很粗糙的算法控制，导致落点偏差达到50公里。而2014年中国的嫦娥五号再入返回飞行试验器**“嫦娥五号T1”半弹道式返回的落点精度控制在了1公里之内**。使得中国成为世界上第三个掌握了这门绝技的国家。

所以说，纯弹道式返回方式并非绝对不可以在此次探月任务中使用，但我们的嫦娥五号之所以要选择难度更大的半弹道式返回方式，是着眼于后续的载人登月，为了将来的一系列地外载人航天任务做准备的。