小明问嫦娥丨半弹道式跳跃回 大气层上“打水漂”

目前，嫦娥五号正在等待第二次月地转移入射，之后就将从月球上空返回地球。而当嫦娥五号轨返组合体进入到距地球表面5000公里左右位置时，承担地月往返运输任务的轨道器将结束自己的任务，并和返回器分离，最终，返回器将独自携带月壤样品回到地面。那么返回器会按什么线路、怎样的速度飞回地球、最终又会降落在哪里？小明问嫦娥，来看嫦娥五号怎么回答。

小明

“嫦五”姐姐，返回的月球样品在哪里呢？

嫦娥五号

就在返回器的“肚子”里呀，它可是重点保护对象。我刚开始飞去月球的时候，四个器是组合在一起的，也就是轨道器、返回器、着陆器和上升器，大家各司其职，干完活儿后，最后回到地球上的，就只有装着月壤月岩的返回器了。

小明

这返回器究竟怎么返回呀？相当于从高空中抛下来吗？

嫦娥五号

哈哈，差不多吧，不过，你得抛得准，而且，还得以一种特殊的角度和线路抛。

小明

特殊线路？怎么个线路啊？

嫦娥五号

如果是一个抛物线直接抛下来，让它完全按惯性落地，那种叫“弹道式返回”。但是呢，因为返回器是以每秒11公里左右的速度回来的，已经接近第二宇宙速度了，在速度这么快的情况下，产生的力和热会让返回器受不了。毕竟人家是重点保护对象，里面装着来自月球的宝贝呢，那样一头扎下来，不是被烧坏，就要被摔坏，肯定不安全。

小明

那怎么才能安全呢？

嫦娥五号

那就得对它返回的线路进行控制，我们叫“半弹道跳跃式返回”，相当于在大气层上打个“水漂”。

小明

什么？大气层上还能“打水漂”？这个“水漂”怎么打？ 

嫦娥五号

就是要控制返回器进入大气层的姿态，并且让它先后两次进入大气层。你看，这是第一次进入大气层，初次减速、下降到大约距地面60公里的时候，利用返回器大底前端形成的弓形激波，让它再向上跃起，弹出大气层。之后再次进入大气层，实施二次减速，这样就更安全了。你看，这过程像不像是“打水漂”？

小明

嗯，“打水漂”真的很形象。这样速度能降到多少呢？

嫦娥五号

“打水漂”之后，返回器就从第一次进入大气层时每秒11公里左右的速度，降到第二次进大气层时每秒7.6公里左右了。不过，返回器两次进入大气层，就会有两次进入黑障区。

小明

什么是黑障区啊？

嫦娥五号

黑障区，就是飞行器以很高的速度返回大气层时，与大气摩擦产生2000℃左右的高温，使返回器周围形成等离子体，屏蔽了电磁波，就会与地面的通信联络暂时中断，这样的一段大气层空间就叫黑障区，一般出现在地球上空35～80公里间。返回器在黑障区“打水漂”的过程，可以说是生死攸关的一跳！

小明

心脏怦怦跳，感觉好紧张。

嫦娥五号

其实也不用太紧张，这种“打水漂”式的高速再入返回飞行方式，我们在2014年的嫦娥5T1试验中已经验证过了。等返回器二次进入大气层，降到距地面约10公里的高度时，它所携带的降落伞就会打开，这样继续降速，就可以安全地在预定区域着陆了。

小明

预定的着陆区域在哪儿呢？

嫦娥五号

着陆区在内蒙古四子王旗。之前的飞行试验，就是降落在内蒙古四子王旗的。降落后，负责搜索回收任务的搜索分队会及时发现目标，然后到达着陆现场回收返回器。

小明

哦，期待水漂打得漂漂亮亮，落地落得稳稳当当……