2024年6月25日14时07分,嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域,工作正常,标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功,实现世界首次月球背面采样返回。
![](http://k.sinaimg.cn/n/sinakd20240625s/797/w514h283/20240625/bcf0-gifb6fe0c4fb8ef3b547600f7f3eb0af73a.gif/w700d1q75cms.jpg)
历史一刻!嫦娥六号降落地球瞬间
![](http://k.sinaimg.cn/n/sinakd20240625s/76/w1080h596/20240625/0876-32076838dc7166c99f61d6d5c07bc0ce.jpg/w700d1q75cms.jpg)
![](http://k.sinaimg.cn/n/sinakd20240625s/82/w1080h602/20240625/4f44-ddfa33969652b857d061c38244cad58f.jpg/w700d1q75cms.jpg)
“嫦娥”6号“四兄弟”,谁回来了?
![](http://k.sinaimg.cn/n/sinakd20240625s/656/w926h530/20240625/d1d0-144d3a5fe840d4a90f2db5e6dceb9162.png/w700d1q75cms.jpg)
嫦娥六号由轨道器、着陆器、上升器、返回器“四兄弟”组成。“四兄弟”中着陆器负责降落月表进行采样,上升器负责携“土”上天、交接样本,二者合称为着上组合体。轨道器负责地月往返、转运样本,返回器负责降落地面、送回样本,这二者又合称为轨返组合体。
月背采样成功后,上升器与着陆器分离,着陆器永久地留在了月背,上升器单器起飞返回。而后,上升器与轨返组合体完成交会对接,样品从上升器转移到轨返组合体。上升器留在环月飞行轨道。
最后,轨返组合体一起归家,于距离地球约五千公里高度时分离,只留返回器独自着陆终点。
接近第二宇宙速度!“嫦娥”6号如何减速?
![](http://k.sinaimg.cn/n/sinakd20240625s/449/w476h773/20240625/9f27-f7a27c89f94d9aeb071e5009639850bf.png/w700d1q75cms.jpg)
2024年6月5日,“嫦娥”6号完成月球背面样本采集,“收拾装袋”后,踏上归家的路途。落地前,“嫦娥”6号会经历重新进入地球大气层阶段。
我们知道,近地轨道飞行器返回地球时,会达到第一宇宙速度(7.9千米/秒),而“嫦娥”返回地球是受到地球引力影响持续加速,再入时将接近第二宇宙速度(11.2千米/秒)。
宇宙速度
要让航天器作圆周运动,必须始终有一个与离心力大小相等、方向相反的力作用在航天器上。在这里,我们正好可以利用地球的引力。因为地球对物体的引力,正好与物体作曲线运动的离心力方向相反。经过计算,在地面上,物体的运动速度达到7.9千米/秒时,它所产生的离心力,正好与地球对它的引力相等。这个速度被称为环绕速度。
上述使物体绕地球作圆周运动的速度被称为第一宇宙速度(7.9千米/秒);摆脱地球引力束缚,飞离地球的速度叫第二宇宙速度(11.2千米/秒);而摆脱太阳引力束缚,飞出太阳系的速度叫第三宇宙速度(16.7千米/秒)。
此时,如果不采取任何措施,再入大气层时将产生剧烈摩擦,且过程也很可能不受控制。返回器再入速度提高一倍,再入热量将提高8~9倍,这样的热量返回舱很容易烧毁。怎么办呢?最重要的一步就是减速。
我们回顾下我国首次以接近第二宇宙速度返回地球的“嫦娥”5号。在“嫦娥”5号之前,我国返回的都是从地球轨道上下来的。为了“嫦娥”5号的平安着陆,聪明的轨道设计师借鉴了高超声速武器的“打水漂”弹道,设计了半弹道跳跃式再入轨道。也就是让航天器进入大气层后,依靠升力再次冲出大气层,以减速耗能,然后再次进入大气层。
![](http://k.sinaimg.cn/n/sinakd20240625s/355/w740h415/20240625/82e3-40044c5928e4d851ad98471e3b6e3ded.jpg/w700d1q75cms.jpg)
本次“嫦娥”6号也是运用了这个阻力加持,使航天器得以顺利降到第一宇宙速度,平安返回大气层。
“嫦娥”6号如何精准落地?
根据中国空间技术研究院工作人员介绍,相比于近地航天器,“嫦娥”6号返回,要承受更大的风险,因为稍有偏差,返回器就有可能回不到地球或者无法准确着陆预定地点。“嫦娥”6号需要精准控制再入点与角度。实现这点,要归功于“制导导航与控制系统(GNC)”
G
制导(Guidance)。根据当前位置和速度结合落点位置进行制导处理,自动规划出最佳飞行路线。
N
导航(Navigation)。高精度导航设备可以在茫茫宇宙中,实时获取自身的位置和速度。
C
控制(Control)。通过控制返回器外的发动机调整返回器姿态,使其沿着规划的轨迹飞行。
![](http://n.sinaimg.cn/finance/pc/cj/kandian/img/article_pic05.png)
4000520066 欢迎批评指正
All Rights Reserved 新浪公司 版权所有