法治日報(bào)全媒體記者 廉穎婷

6月25日14時(shí)07分，嫦娥六號(hào)返回器準(zhǔn)確著陸于內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域，工作正常，標(biāo)志著探月工程嫦娥六號(hào)任務(wù)取得圓滿成功，實(shí)現(xiàn)世界首次月球背面采樣返回。

圖為6月25日，嫦娥六號(hào)返回器攜帶來自月背的月球樣品安全著陸在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域。貝赫 攝

嫦娥六號(hào)探測器于5月3日在文昌航天發(fā)射場發(fā)射升空并進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道。從火箭發(fā)射到嫦娥六號(hào)取到月背樣品返回到地面，整個(gè)過程歷時(shí)53天，往返76萬公里。

“這53天可以說又有信心又很擔(dān)心，畢竟每個(gè)環(huán)節(jié)都要非常精密。嫦娥六號(hào)任務(wù)圓滿成功，是我國完成的又一個(gè)航天壯舉，意味著我國在嫦娥六號(hào)的基礎(chǔ)上，后續(xù)將開展更復(fù)雜更深遠(yuǎn)的深空探測任務(wù)。”國家航天局探月與航天工程中心數(shù)字化總師任俊杰說。

圓滿完成探月之旅

據(jù)嫦娥六號(hào)任務(wù)工程總體發(fā)射場工程技術(shù)組組長胡震宇介紹，嫦娥六號(hào)任務(wù)主要經(jīng)歷11個(gè)飛行階段，其間，還涉及探測器的4個(gè)組成部分，也就是上升器、著陸器、返回器和軌道器多次分離和轉(zhuǎn)移?？梢哉f，嫦娥六號(hào)任務(wù)是環(huán)環(huán)相扣、步步關(guān)鍵。

今天13時(shí)20分許，北京航天飛行控制中心通過地面測控站向嫦娥六號(hào)軌道器和返回器組合體注入高精度導(dǎo)航參數(shù)。此后，軌道器與返回器在距南大西洋海平面高約5000公里處正常解鎖分離，軌道器按計(jì)劃完成軌道規(guī)避機(jī)動(dòng)。

13時(shí)41分許，嫦娥六號(hào)返回器在距地面高度約120公里處，以接近第二宇宙速度（約為11.2公里/秒）高速在大西洋上空第一次進(jìn)入地球大氣層，實(shí)施初次氣動(dòng)減速。下降至預(yù)定高度后，返回器在印度洋上空向上跳出大氣層，到達(dá)最高點(diǎn)后開始滑行下降。之后，返回器再次進(jìn)入大氣層，實(shí)施二次氣動(dòng)減速。

在降至距地面約20公里高度時(shí)，返回器轉(zhuǎn)入開傘姿態(tài)。約10公里高度時(shí)，返回器打開降落傘，完成最后減速并保持姿態(tài)穩(wěn)定，隨后準(zhǔn)確在預(yù)定區(qū)域平穩(wěn)著陸。負(fù)責(zé)搜索回收任務(wù)的發(fā)射場與回收系統(tǒng)技術(shù)人員根據(jù)北京中心通報(bào)的落點(diǎn)位置信息，規(guī)劃行動(dòng)路徑，開展返回器搜索，及時(shí)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，確認(rèn)返回器狀態(tài)正常，有序開展回收工作。

按計(jì)劃，回收后的嫦娥六號(hào)返回器在完成必要的地面處理工作后，將空運(yùn)至北京開艙，取出樣品容器及搭載物。國家航天局將擇機(jī)舉行交接儀式，正式向地面應(yīng)用系統(tǒng)移交月球樣品，后續(xù)開展樣品儲(chǔ)存、分析和研究相關(guān)工作。

鵲橋二號(hào)中繼星在圓滿完成嫦娥六號(hào)任務(wù)后，將擇機(jī)開展科學(xué)探測任務(wù)，其攜帶的極紫外相機(jī)、陣列中性原子成像儀和地月甚長基線干涉測量(VLBI)試驗(yàn)系統(tǒng)，將收集來自月球和深空的科學(xué)數(shù)據(jù)。

“這是一次新的跨越，月球背面樣品世界上還沒有人拿到過，科學(xué)家對此有非常高的期待。后續(xù)，我們還要做一些拓展性實(shí)驗(yàn)，讓這次探測任務(wù)更豐滿、價(jià)值更高?！辨隙鹆?hào)任務(wù)總設(shè)計(jì)師胡浩說。

嫦娥六號(hào)如何安全返回地球

據(jù)中國航天科技集團(tuán)張正峰介紹，這次嫦娥六號(hào)返回任務(wù)最大的技術(shù)難點(diǎn)，就是半彈道跳躍式返回技術(shù)。

我們熟悉的神舟飛船等近地軌道航天器再入返回大氣層時(shí)，速度通常為接近每秒約7.9公里的第一宇宙速度，而嫦娥六號(hào)從月球風(fēng)馳電掣般向地球飛來，在地球的強(qiáng)大引力下一路加速，速度接近第二宇宙速度，這相當(dāng)于超過30倍音速。

每秒3公里多的速度差，帶來的力道也大不相同。高速進(jìn)入大氣層的過程將產(chǎn)生劇烈摩擦，熱流急劇提升，如果返回器再入的速度提高1倍，再入熱量將提高8至9倍，因此，嫦娥六號(hào)返回地球首先要解決的是減速問題。

2014年，我國發(fā)射探月三期再入返回飛行試驗(yàn)器，設(shè)計(jì)師們提出一個(gè)大膽方案，讓返回器采用半彈道跳躍式再入返回，使我國成為繼美蘇之后世界第三個(gè)成功實(shí)施航天器從月球軌道重返地面的國家。

2020年，經(jīng)過嫦娥五號(hào)的成功實(shí)踐，半彈道跳躍式返回技術(shù)得到全面驗(yàn)證，返回器先是高速進(jìn)入大氣層，在氣動(dòng)作用下躍出大氣層，借助地球大氣層這個(gè)天然屏障產(chǎn)生的阻力，將速度降為類似于神舟飛船返回的第一宇宙速度，就能輕車熟路地返回地面了。

相比近地軌道航天器返回，嫦娥六號(hào)返回面臨的氣動(dòng)問題更加復(fù)雜，再入熱環(huán)境條件更為嚴(yán)酷，對氣動(dòng)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度的要求也更為苛刻。為保證著陸安全，還必須完美控制再入角度和再入點(diǎn)。嫦娥六號(hào)返回器從最初返回大氣層到最后在預(yù)選著陸場落地，其間要在風(fēng)馳電掣和大起大落狀態(tài)下飛行六七千公里，稍有偏差，返回器就有可能回不到地球，或者無法準(zhǔn)確著陸預(yù)定地點(diǎn)，那它是怎樣做到“指哪打哪”呢？這很大程度上要?dú)w功于制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)，簡稱GNC系統(tǒng)，該系統(tǒng)能幫助返回器找到回家的路，將人類第一份月球背面的月壤帶回地球。

圖為6月3日，嫦娥六號(hào)攜帶的“移動(dòng)相機(jī)”自主移動(dòng)并成功拍攝、回傳著陸器和上升器合影。國家航天局供圖

嫦娥六號(hào)任務(wù)是中國探月工程第9次任務(wù)和第2次月面采樣返回任務(wù)。自5月3日發(fā)射升空并進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道以來，嫦娥六號(hào)探測器經(jīng)過軌道修正、近月制動(dòng)，順利進(jìn)入環(huán)月軌道飛行。此后，探測器經(jīng)歷著陸器和上升器組合體、軌道器和返回器組合體的分離，在鵲橋二號(hào)中繼星支持下，著陸器和上升器組合體實(shí)施環(huán)月降軌及動(dòng)力下降，于6月2日精準(zhǔn)著陸在月球背面南極-艾特肯盆地預(yù)選區(qū)域并開展采樣工作。6月4日，上升器點(diǎn)火起飛、精準(zhǔn)入軌，于6日完成與軌道器和返回器組合體之間的交會(huì)對接及樣品轉(zhuǎn)移，按計(jì)劃與軌道器和返回器組合體分離并受控落月。之后，軌道器和返回器組合體經(jīng)歷了13天環(huán)月等待，在完成2次月地轉(zhuǎn)移入射、1次軌道修正后，今天，返回器與軌道器分離，并攜帶月背樣品重返地球。

中國航天科技集團(tuán)五院技術(shù)顧問葉培建表示，嫦娥六號(hào)任務(wù)的成功，對于今后我國各項(xiàng)航天任務(wù)，無論是有人還是無人，都有很大幫助。

本報(bào)北京6月25日訊