嫦娥六号已经将月壤取回来了！携带着宝贵月壤样本的返回器于6月25日下午14:08降落于内蒙古四子王旗航天着陆场，代表着嫦娥六号月壤取样任务取得圆满成功。
嫦娥六号任务从开始到结束的各个环节各种操作，一切都显得那么丝滑顺畅，这正体现了我国航天科技的高超，向全世界展示了我们的航天实力。比如嫦娥六号的返回之旅就很是不平凡。
嫦娥六号返回器是于6月20日和轨道器一起返回的，历经5天的奔波从38万公里之外的月球来到了地球，但由于它是从月球的环月轨道经历了两次变轨才来到了地球，所以它飞行过的实际路程要远超38万公里，应该在60万公里以上。
在轨返组合体向着地球前进的过程中，由于受地球引力的牵引作用，轨返组合体一直在加速，在抵达地球附近时已被加速到接近第二宇宙速度（11.2km/s），其实际速度大约为每秒11公里左右，超过了目前环绕地球运行的所有航天器的速度。
在来到距地球表面5000公里时，轨道器与返回器解锁分离，这个时候轨道器和返回器的位置在大西洋南部上空，解锁分离后返回器独自进入地球大气层，轨道器则启动发动机远离返回器，避免两者在气流动力作用下相撞。
这对“好友”组合分道扬镳之后，轨道器将执行嫦娥六号任务之外的附加任务，目前还未知。
而这时候的返回器则以接近第二宇宙速度的高速直冲地球，在来到非洲南部的好望角的时候开始第一次进入地球大气层，上面的姿控发动机启动，使得返回器大底朝向前方，巨大的冲击力使得返回器与大气层剧烈摩擦，底部产生的强大气流压力使得空气都成了等离子态，返回器底部处于剧烈烧蚀状态，温度高达3000℃以上，要比神舟飞船返回时产生的温度高多了。
所以返回器的表面看上去烧蚀非常严重，有成片烧焦变黑的地方，边缘部位都烧出了大包，可见其初返大气层时经受的温度有多高。
其烧蚀如此严重主要原因就是因为它在闯入地球大气层的速度太快了，接近第二宇宙速度（每秒11.2公里），而神舟飞船返回闯入地球大气层的时候。速度还不到第一宇宙速度（每秒7.9公里）。
嫦六返回器以强大的冲击力砸入大气层中，直冲到地面以上60公里处，但是返回器扁平的底部冲击大气层时也给返回器带来了气动升力，使得返回器又开始以抛物线角度向上飞起，如同打了个水漂一般。
这个“水漂”飞行的距离可大了去了，从返回器在非洲好望角西南部开始撞击地球大气层开始算起，大约要到莫桑比克海峡北部向上抬升，最高可向上飞升到地表以上140公里，重回地球邻近空间，基本上是又出了大气层，然后到巴基斯坦南部再入大气层，进行第二次减速。
返回器打出的这一个“水漂”的长度基本就是就是从非洲好望角到达巴基斯坦南部，这个距离大约有9000公里，一个水漂打出上万公里的距离，难以想象吧！
这种飞行轨迹和模式叫做“半弹道跳跃式再入”，也叫“桑格尔弹道”，航天器返回及洲际导弹飞行，都有可能利用这种飞行模式。最早提出这种飞行构想的人是奥地利的航天飞行专家桑格尔，可能大家以为他是美苏太空争霸时的航天专家，但实际上他出生于1905年，在1929年就在自己的大学毕业论文中提出了这种飞行器弹道构想，1933年又创作了《火箭飞行工程学》一书，其中详细阐述了这一飞行模式，后来他被德国空军部收编，便想利用这种弹道飞行动力学打造出一种全球战略轰炸机，从德国出发向西“打水漂”可以去轰炸美利坚的纽约等城市，轰炸完之后轰炸机还可以通过打水漂的飞行方式再飞回德国。而由于这种飞行理念太过先进，德国空军部认为难以实现，没有全力支持而作罢。
我国嫦六返回器进入大气层后的飞行轨迹，利用的就是这种弹道模式，但也有人说走的是“钱学森弹道”，其实并不是，钱学森弹道飞行模式是进入大气层后利用气动升力平行飞行，基本不会再向上跃升，这需要有较好的升力体设计。
比如我们的东风17导弹，弹头就是三角形小角度锥体设计，十分有利于利用气流升力飞行，因此可以在这种弹道模式下进行长距离突袭式打击。
但是嫦六返回器却是类似于圆球形，如果走钱学森弹道，那么返回器迎风面太大，就会更长时间在大气层中摩擦烧蚀，高温损坏的几率就变大了，而且由于空气阻力作用，飞行距离相对要更短一些，不利于掌控。
但嫦六返回器利用桑格尔弹道并不是为了飞得更远，而是为了更好地减速，同时保护返回器不至于在高温中损坏，而在这一“打水漂”的过程中，航天器的速度也大幅度下降，在巴基斯坦南部再入大气层的时候，速度已经降至第一宇宙速度以下，基本上和神舟飞船返回时的速度一样了。
接下来返回器将在大气层中以底部朝前的姿态飞行，这一次的减速过程和飞行轨迹都和神舟飞船差不多，飞行的高度也不会再次抬高，速度也将大幅度降低，直到接近到达内蒙古四子王旗航天着陆区上空10公里时打开降落伞。
第二是减速的飞行距离大约有3500公里，加上第一次减速“打水漂”时的9000公里，嫦六返回器进入大气层后的整个减速过程长达1.2万公里多。
在嫦六返回器打开降落伞的一刻，下落速度还相当于一倍音速，但降落伞的减速作用非常强，很快就使得返回器下降的速度由冲击改为飘落，接近地面的时候的下降速度每秒仅三米左右。对不载人的航天器来说，这个速度是非常缓慢和安全的了。
嫦六返回器最终的落点坐标为东经 111 度 24 分 56 秒，北纬 42 度 20 分 28 秒，这个位置距离原先通报的落点仅有646米，说明了落点精度相当高，降落过程十分完美，这也体现了我国在航天器精准控制方面的技术十分高超。
嫦娥六号是人类首次实现月球背面月壤取样任务，这是由我国航天人和科学家们来完成的，完美体现了我国的航天科技发展水平和航天技术的巨大进步，相信我们将来也会取得更多更大的航天和宇宙探索成就。
消息来源：《光明网》6月26日报道《嫦娥六号返回器安全着陆 实现世界首次月球背面采样返回》
热门跟贴