嫦娥三号任务圆满完成后，我国探月工程进入“绕、落、回”规划的第三步。24日，接过“接力棒”的探月工程三期再入返回飞行试验器在西昌卫星发射中心成功发射，开启了我国探月的新征程。

    与此前“出阁”的三位“嫦娥姑娘”一样，飞行试验器也备受“娘家人”的喜爱。中国航天科技集团五院嫦娥五号总指挥、总师顾问叶培建院士给她取名为“舞娣”。

    在此，科技日报将为您揭开“舞娣”的神秘面纱。

    娇小的“女汉子”

    “舞娣”由服务舱和返回器两部分组成。其中服务舱重达2000多千克，以嫦娥二号卫星平台为基础进行适应性改进设计，主体结构是规则立方体，外部装有太阳翼、天线、推进器、照相机、敏感器等；返回器重300多千克，继承了神舟飞船返回舱的外形，大小却只有其八分之一左右。它与探月三期正式任务中返回器的状态基本一致，全部电子设备都装在内部。

    航天科技集团五院嫦娥五号飞行试验器总指挥、总师杨孟飞介绍，“舞娣”有结构、热控、制导导航与控制等11个分系统。

    与神舟飞船相比，“舞娣”身形娇小，却威风凛凛。她的服务舱被金色多层材料包裹，返回舱呈银色，加之科研人员为她量身定制的各类“钢筋铁骨”，把她装扮成了身披“白衣金甲”的“女汉子”。

    任务全程经历6个阶段

    按计划，我国将于2017年前后发射嫦娥五号探测器，实施月球无人自动采样返回。其中月地返回、半弹道跳跃式高速再入返回、返回器气动外形设计、返回器防热设计、半弹道跳跃式再入制导导航与控制、轻小型化回收着陆等技术难点是决定任务成败的关键。为验证这些无法在地面模拟试验的技术，“舞娣”成为了开路先锋。

    中国探月工程副总指挥、国防科工局探月与航天工程中心主任刘继忠介绍，“舞娣”这次出征共约8天，要经历起飞入轨、地月转移、近月转向、月地转移、返回再入和着陆回收6个阶段。

    航天科技集团五院飞行试验器系统副总设计师张伍说，服务舱将陪同返回器一起飞向月球，围着月球绕半圈。这一过程中，由服务舱给返回器供电，并负责对其测控。把返回器“送”到再入走廊入口后，服务舱将与之分离，返回器建立独立工作状态飞回地球。

    返回时将面临艰巨挑战

    深空探测从来没有康庄大道。杨孟飞说，“舞娣”此行困难重重，尤其在返回时将面临艰巨的挑战。她回到地球时速度将达到大约每秒11.2公里，与大气摩擦产生的热量会严重威胁她的安全。

    探月工程三期副总设计师郝希凡说，这次任务是我国首次采用半弹道式跳跃的返回方式，返回器进入大气层后将受控跃起，经过滑行再次进入大气层并飞向落区。但这种方式对控制精度提出了极高要求，返回器如果“跳”得过高会偏离落区，“跳”不起来则可能直接坠入大气被烧毁。然而距地面60—90公里的高层大气变化无穷，受到黑天白夜、太阳风、地磁场等多种因素影响，大气变化误差很大，需要制导导航与控制系统具备很大包容性。

    张伍说，返回器和大气相互作用复杂，跳跃时外形会有多大变化，进入大气后会烧蚀到什么程度，这要在气动、热防护设计上有准确的分析计算。此外，在太空飞行时电子设备需高效散热，返回时又要防止热量进入，这种矛盾要在热传导设计上解决。

    杨孟飞表示，科研人员巧妙设计了“舞娣”娇小外形和强健体魄，在新产品、新技术、新工艺上下足了工夫，给她装备了更轻、耐热性更强的“霓虹羽衣”，力求为其保驾护航。

    （科技日报西昌10月24日电）