33馬赫太空「彈跳」 嫦六返航 全球矚目
中國嫦娥六號日前圓滿完成人類首次月背取樣返回任務，來自月背南極─艾特肯盆地的1935.3克「最古老」月壤，已安然「躺」在位於國家天文台的實驗室中，等待科學家們利用它們發現月球乃至太陽系的新秘密。
近期，嫦娥六號在返回階段上演的「太空水漂」亦引發各界關注。專家表示，嫦娥六號採用的「半彈道跳躍式返回」，也就是說，返回器在第一次以近第二宇宙速度（約33馬赫，時速超4萬公里）進入大氣層後，要經歷從一步步接近地球到一點點遠離地球並穿出大氣層的過程，就像打了一個水漂，隨後返回器速度將降至第一宇宙速度（約23馬赫）以下，從而精準着陸地球，過程中跨越大西洋和印度洋上空，舉世矚目。\大公報記者 劉凝哲北京報道
6月25日13時41分許，嫦娥六號返回器在距地面高度約120公里處，以接近第二宇宙速度高速在大約大西洋上空第一次進入地球大氣層，實施初次氣動減速。下降至預定高度後，返回器在大約印度洋上空向上跳出大氣層，到達最高點後開始滑行下降。之後，返回器再次進入大氣層，實施二次氣動減速。這一過程俗稱「太空打水漂」，標準術語為「半彈道跳躍式返回」。
十年磨一劍 嫦五嫦六精準降落
如果是在標準音速下，1馬赫相當於每小時約1224公里。為何要「太空打水漂」式返回？專家介紹，嫦娥六號返回器從月球飛向地球速度非常快，返回過程必須減速。這樣設計，目的是利用數千公里大氣層的阻力和與大氣摩擦產生的熱量快速消耗返回器的能量，使其再次穿出大氣層時速度已經降到第一宇宙速度以下，不再具備環繞地球飛行的條件而第二次進入大氣層。
事實上，這已經是中國第三次進行「太空水漂」的高難度操作。「太空水漂」所採用的核心技術擁有一個長長的專業名字：全數字全系數自適應預測校正制導技術，是月球採樣返回任務的關鍵技術。為了驗證該項技術，中國曾在2014年專門發射了月地高速再入返回飛行試驗器並取得了圓滿成功。2020年12月，嫦娥五號任務是第二次採用該項技術，將中國首批月球樣品帶回。今年嫦娥六號月背自主採樣返回任務的成功，則再次驗證了該項技術的強適應性、高精準度和高穩定性。
飛躍「黑障」 雷達測量護航
無論是嫦娥探測器的返回器還是神舟飛船的返回艙，在返回地球着陸階段都要遭遇「黑障區」。在嫦娥六號任務中，返回器在返回大氣層時速度高達每秒7公里到11公里，因高速劇烈摩擦，返回器表面形成高溫等離子氣體層，並對電磁波造成屏蔽形成「黑障」，導致通信中斷，返回器暫時失去聯繫。應對挑戰，中國科研人員研製出多部測量雷達擔負了返回區首點截獲、「黑障」區連續跟蹤等任務，精準「看」到返回器在太空中的飛行軌跡，助力返回器成功穿越「黑障」區。
目前，嫦娥六號已圓滿完成任務。大約半年後，其帶回的人類首批月背土壤，有望接受科學家申請，助力人類研究月球以及太陽系演化等問題。嫦娥六號任務總設計師胡浩表示，嫦娥六號採用智能快速採樣技術，實際工作效率相較嫦娥五號提升30%左右。在返回器着陸精度方面，嫦娥六號返回器的落點預報精度十幾米、開傘點精度200多米、落地精度16公里，高質量完成回家最後一步。嫦娥六號搭載了四台國際載荷，提升了中國在月球探測領域的國際影響力。
