指哪打哪 嫦娥五號打出7000公里“太空水漂”

許多人小時候都在池塘邊玩過打水漂。只要力道、手法得當，甩出的小石子能在水面連蹦幾下，劃出漂亮的弧線。

如今，這個古老而有趣的遊戲，被融入高大上的航天任務中。2020年12月17日，嫦娥五號返回艙利用同樣的原理，在大氣層表面打了個“水漂”，安全返回地球。

據中國航天科技集團五院專家介紹，嫦娥五號的“太空水漂”，術語叫“半彈道跳躍式返回”，即在返回器初次進入大氣層一定深度並滑行一定距離後，通過調整它的姿態，讓它在氣動作用下重新躍起，以此將它的飛行速度由接近第二宇宙速度（每秒11.2公里），降至第一宇宙速度（每秒7.9公里）以內。此後的返回過程類似神舟飛船，就輕車熟路了。

於是，17日凌晨1時59分，嫦娥五號返回器在內蒙古四子王旗預定區域翩然降落。

這裡大有門道。

咱們小時候打的水漂，扔出去就不受控制，飛哪算哪。而嫦娥五號返回艙從最初返回大氣層算起，到最後在預選着陸場落地，其間要在風馳電掣和大起大伏狀態下飛行六七千公里。

它是怎樣做到“指哪打哪”的？很大程度上要歸功於五院502所爲它配備的制導導航與控制系統。

該系統簡稱“GNC”。G即制導（Guidance），返回器上的計算機會根據當前位置和速度信息，結合落點位置進行制導處理，自動規劃出一條前往開傘點的最佳飛行路徑；N即導航（Navigation），高精度導航設備可以在茫茫宇宙中實時獲取自身的位置、速度等信息；C即控制（Control），通過向安裝在返回器外的發動機發送指令，使其工作，從而調整返回器姿勢，使返回器沿着規劃的軌跡飛行。三者協同工作，就能幫助返回器找到回家的路。

當然，講起來容易做起來難。爲了實現“順利跳起，準確着陸”，科研團隊在返回器GNC系統研製過程中完成了無以計數的模擬飛行試驗，模擬了上百萬條飛行路線。或許返回器的實際飛行軌跡不會跟其中任何一條完全相同，但肯定超不出這個範疇。（付毅飛）