嫦娥五號為何用獨特的半彈道式返回方式？原來有更深遠的考慮……_風聞

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24日凌晨4時30分，嫦娥五號在文昌航天發射場由長征五號火箭成功送入地月轉移軌道，22時6分完成第一次軌道修正，可喜可賀。

這是人類44年來首度去月球“揩油”，上次還是1976年的時候，那時候的蘇聯還是如日中天，luna24號月球探測器歷時兩週時間帶回了170克比鑽石還貴重的月壤，在世界上第一個掌握了深空無人自動採樣返回技術，總算把7年前載人登月競賽中輸掉的場子找回來一點點。

如果你注意過“嫦娥”工程的相關報道，一定會發現在本次探月飛行任務中，最後返回地球的登月探測器要採用一種不同於以往絕大部分中國的再入航天器所使用的返回方式：半彈道的跳躍返回方式。這是為什麼呢？

一句話：半彈道返回方式的過載人體能夠承受。如果再加一句話，**半彈道式方式還可以降低再入過程中的熱密度，也就是降温。**但這一點沒有第一條那麼重要。

我們都知道第一宇宙速度是7.9公里/秒。這個速度對於環地飛行的航天器來説基本夠用了。但是對於要擺脱地球引力訪問月球、火星等地外天體來説就差出一截了，此時的速度就必須增加到第二宇宙速度約11.2公里/秒。如此一來，這些執行地外考察任務的航天器返回時的動能就是同等重量環地航天器的2倍！如此高的動能，在同樣的大氣層再入路徑下就意味着要承受2倍的衝擊力甚至更高。對於無人航天器還好説，對於載人航天器就必須考慮裏面的航天員能否承受了。然而很遺憾，人體無法承受這樣的巨大過載：例如蘇聯1968年9月發射的探測器-5是人類首顆繞飛月球併成功返回地球的航天器，採用了簡單的**彈道式再入，再入過載高達16g。前述的“luna”月球探測器的過載更是高達50g！而人體能承受的最大過載也就9-10g。**那麼，能不能先減速到第一宇宙速度呢？理論上沒問題，但實際呢：如果一個15噸的航天器從月球返回，在地球附近將其減速到第一宇宙速度經計算需要消耗燃料100噸。這顯然已經超出了任何國家的經濟承受能力。

所以，為了航天員的安全也為了銀子，地外任務航天器必須採用半彈道式返回方式。

具體而言就是返回器先後兩次再入。返回器在初始再入點以較小的再入角首次進入大氣層後，依靠升力作用再次跳躍，飛出大氣層或不飛出大氣層，做一段跳躍飛行後，又再次進入大氣層或在大氣層內再次向下墜落，這時再入速度會大大降低，使再入條件得到改善。第二次再入過程中，通過調整返回艙的傾側角來控制升力的方向，控制過載峯值並提高着陸點的精度。

美國人和蘇聯人在60年代末先後掌握了這一技術。在“阿波羅”計劃中，1968年4月4日發射的“阿波羅”6號的無人飛行最後就是以半彈道式返回方式回到了地面。美國人通過這次飛行最終驗證了半彈道式返回的可行性，再入速度10公里/秒，返回過程的最大過載還不到5g。很快就在後續的載人環月、登月飛行中用上了。而蘇聯人則在當年11月“探測器6”號的飛行中應用了半彈道式返回方式，最大過載峯值約7g，也能保證人體安全。美國人在1969年7月“阿波羅”11號的半彈道式返回過程中的落點偏差比蘇聯人“探測器6”的700-800公里偏差要小很多，這是因為開始再入後的整個過程沒有完全飛出大氣層：跳躍的起點高度為55公里，最高點67公里。但是由於當年的計算機速度限制，美國人只能採用很粗糙的算法控制，導致落點偏差達到50公里。而2014年中國的嫦娥五號再入返回飛行試驗器**“嫦娥五號T1”半彈道式返回的落點精度控制在了1公里之內**。使得中國成為世界上第三個掌握了這門絕技的國家。

所以説，純彈道式返回方式並非絕對不可以在此次探月任務中使用，但我們的嫦娥五號之所以要選擇難度更大的半彈道式返回方式，是着眼於後續的載人登月，為了將來的一系列地外載人航天任務做準備的。