探月再入返回试验首战告捷

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北京时间10月24日2时00分，我国自行研制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用长征三号丙运载火箭发射升空，随后准确进入近地点高度为209公里、远地点高度41.3万公里的地月转移轨道。我国探月工程首次实施的再入返回试验首战告捷。

此次任务是我国探月三期一次重要的验证飞行试验，主要目的是突破和掌握探月航天器再入返回的关键技术，为嫦娥五号任务提供技术支持。

首次实现地月自由返回式轨道设计

这也是长征三号丙改进二型运载火箭的首次亮相出征。与长三丙基本型相比，改进二型有多项改进、创新。首次在长三丙火箭上使用双惯组加复合制导。从外形上看，它的个子比长三丙基本型长高了1米多。运载能力由原来的3.8吨提高到3.9吨。探月三期运载火箭系统副总指挥金志强说。

据介绍，长征三号丙改进二型运载火箭在继承金牌火箭长征三号甲系列火箭成熟技术的基础上，加长了火箭一级和助推器的长度。同时，二级发动机采用了我国可靠性最高的长征二号F运载火箭二级发动机，为此次飞行器试验任务提供更为强劲的运载能力和更高的飞行可靠性。

此次火箭发射实现了我国地月自由返回式轨道设计，尚属首次。

地月自由返回轨道近地点高度200公里，远地点高度约41万公里。运载火箭首次将试验器送入这一轨道，使飞行试验器可以节省中途修正所需的推进剂，借助月球引力完成转弯并返回地球，同时，这一轨道设计实现了连续三天均有发射窗口，降低了此次任务的风险。金志强说。

据航天科技集团专家魏明远介绍，地月自由返回式轨道很难找到连续三天都有发射窗口的情况。所以在工程之初，我们运天津治白癜风最好的医院载火箭系统和飞行器系统就一起开展了大量的窗口搜索工作。我们大概搜索了100多条轨道进行了计算和核算，可以说这个工作量是非常非常大的。

试验器与火箭分离后，火箭的末级将与试验器一起进入地月自由返回轨道，并再入返回地球。火箭末级再入速度快、落点散布大，会给末级残骸的落点预报和安全防护带来极大困难。为了解决这个难题，工程人员首次利用火箭剩余能量实现末级轨道修正。

我们利用火箭末级的剩余能量，对末级轨道进行优化设计，在确保试验器安全的基础上，将火箭末级由地月自由返回轨道机动到一条绕地飞行的大椭圆轨道上，解决了末级再入地球可能带来的安全问题，同时也达到了火箭末级钝化的目的。金志强说。

实现现役运载火箭测量技术的升级换代

此外，据专家介绍，这次任务首次实现了我国现役运载火箭测量技术的升级换代。长征三号丙改二型火箭采用了天基测量技术，即通过天基中继星向地面技术人员传输火箭飞行过程的实时遥测数据，对飞行中的火箭进行全程实时测控。同时，最新的高码率传输技术，可增加测量点、提高数据传输速度、增大数据传输量，与天基测量技术一起，保证地面技术人员即时掌握火箭的飞行动态，进一步降低测控盲区。

我们这发火箭是首次采用了5兆的传输技术。大家知道，火箭在飞的时候同时要往回发测量的数据，现场地面测控实时获取这些数据，以监控它的飞行状态。以前我们传输技术只有2兆，现在我们把它提升到了5兆，这样一来我们就有了很多高频的参数，比如说像震动、冲击等测量的参数，这样的话为我们观察火箭飞行的状态以及事后处理和判读数据提供了很多的依据。航天科技集团专家魏明远说。

测量技术的升级换代推动了我国无线遥测传输技术的发展，将我国现役运载火箭测量技术带入了高码率时代，为我国新一代运载火箭数据获取与传输技术创新奠定了基础。金志强说。

绕月返回试验三问（延伸阅读）

一问：为什么要发射这样一颗飞行试验器？

郝希凡（探月工程三期副总设计师）：再入返回试验基础是大量的地面研究和试验工作，这些在地面毕竟是一种模拟条件，不能模拟得那么充分。在地面模拟一个11公里左右的飞行速度非常难，要模拟高层大气的真空度和化学反应，也非常难。我们在地面只能做分别分项的试验，而且逼真度不够。但是我们从理论上来讲修正了这些工作。我们总希望能为这件事情创造一些机会，完整地验证一下我们的认识、研制工作是不是对，所以就把试验场从地面搬到了天上。

二问：为什么要设计地月自由返回式轨道？

戴居峰（航天科技集团主任设计师）：月球不是固定不动的，我们发射出去的试验飞行器要瞄准一个活动的目标。飞行器飞行的时候，月球还没有过来，大概飞行了四五天之后月球才过来，所以说它们是一个交会过程。还有月球本身有引力场特性，它的引力场跟地球完全不一样，非常不规则，而我们设计的轨道一定得利用月球的不规则特性，把轨道扭转转弯，借助月球的这个特性飞回地球，还要把它准确的送入一个叫返回走廊的窗口，让它能够返回到地球。

三问：为什么要采用半弹道跳跃式再入方式返回地球？