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　　嫦娥三號任務(wù)圓滿完成后，我國探月工程進入“繞、落、回”規(guī)劃的第三步。24日，接過“接力棒”的探月工程三期再入返回飛行試驗器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，開啟了我國探月的新征程。
　
　　與此前“出閣”的三位“嫦娥姑娘”一樣，飛行試驗器也備受“娘家人”的喜愛。中國航天科技集團五院嫦娥五號總指揮、總師顧問葉培建院士給她取名為“舞娣”。
　
　　在此，科技日報將為您揭開“舞娣”的神秘面紗。
　
　　嬌小的“女漢子”
　
　　“舞娣”由服務(wù)艙和返回器兩部分組成。其中服務(wù)艙重達2000多千克，以嫦娥二號衛(wèi)星平臺為基礎(chǔ)進行適應(yīng)性改進設(shè)計，主體結(jié)構(gòu)是規(guī)則立方體，外部裝有太陽翼、天線、推進器、照相機、敏感器等；返回器重300多千克，繼承了神舟飛船返回艙的外形，大小卻只有其八分之一左右。它與探月三期正式任務(wù)中返回器的狀態(tài)基本一致，全部電子設(shè)備都裝在內(nèi)部。
　
　　航天科技集團五院嫦娥五號飛行試驗器總指揮、總師楊孟飛介紹，“舞娣”有結(jié)構(gòu)、熱控、制導(dǎo)導(dǎo)航與控制等11個分系統(tǒng)。
　
　　與神舟飛船相比，“舞娣”身形嬌小，卻威風(fēng)凜凜。她的服務(wù)艙被金色多層材料包裹，返回艙呈銀色，加之科研人員為她量身定制的各類“鋼筋鐵骨”，把她裝扮成了身披“白衣金甲”的“女漢子”。
　
　　任務(wù)全程經(jīng)歷6個階段
　
　　按計劃，我國將于2017年前后發(fā)射嫦娥五號探測器，實施月球無人自動采樣返回。其中月地返回、半彈道跳躍式高速再入返回、返回器氣動外形設(shè)計、返回器防熱設(shè)計、半彈道跳躍式再入制導(dǎo)導(dǎo)航與控制、輕小型化回收著陸等技術(shù)難點是決定任務(wù)成敗的關(guān)鍵。為驗證這些無法在地面模擬試驗的技術(shù)，“舞娣”成為了開路先鋒。
　
　　中國探月工程副總指揮、國防科工局探月與航天工程中心主任劉繼忠介紹，“舞娣”這次出征共約8天，要經(jīng)歷起飛入軌、地月轉(zhuǎn)移、近月轉(zhuǎn)向、月地轉(zhuǎn)移、返回再入和著陸回收6個階段。
　
　　航天科技集團五院飛行試驗器系統(tǒng)副總設(shè)計師張伍說，服務(wù)艙將陪同返回器一起飛向月球，圍著月球繞半圈。這一過程中，由服務(wù)艙給返回器供電，并負責(zé)對其測控。把返回器“送”到再入走廊入口后，服務(wù)艙將與之分離，返回器建立獨立工作狀態(tài)飛回地球。
　
　　返回時將面臨艱巨挑戰(zhàn)
　
　　深空探測從來沒有康莊大道。楊孟飛說，“舞娣”此行困難重重，尤其在返回時將面臨艱巨的挑戰(zhàn)。她回到地球時速度將達到大約每秒11.2公里，與大氣摩擦產(chǎn)生的熱量會嚴重威脅她的安全。
　
　　探月工程三期副總設(shè)計師郝希凡說，這次任務(wù)是我國首次采用半彈道式跳躍的返回方式，返回器進入大氣層后將受控躍起，經(jīng)過滑行再次進入大氣層并飛向落區(qū)。但這種方式對控制精度提出了極高要求，返回器如果“跳”得過高會偏離落區(qū)，“跳”不起來則可能直接墜入大氣被燒毀。然而距地面60—90公里的高層大氣變化無窮，受到黑天白夜、太陽風(fēng)、地磁場等多種因素影響，大氣變化誤差很大，需要制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)具備很大包容性。
　　
　　張伍說，返回器和大氣相互作用復(fù)雜，跳躍時外形會有多大變化，進入大氣后會燒蝕到什么程度，這要在氣動、熱防護設(shè)計上有準(zhǔn)確的分析計算。此外，在太空飛行時電子設(shè)備需高效散熱，返回時又要防止熱量進入，這種矛盾要在熱傳導(dǎo)設(shè)計上解決。
　
　　楊孟飛表示，科研人員巧妙設(shè)計了“舞娣”嬌小外形和強健體魄，在新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝上下足了工夫，給她裝備了更輕、耐熱性更強的“霓虹羽衣”，力求為其保駕護航。