「嫦五」即將「回家」，這返回方式有點獨特
2020-12-16 四川省宇航研究會據央視新聞客戶端消息，目前嫦娥五號軌道器和返回器組合體攜帶此前採集的月壤樣品正在從月球返回地球的途中。等飛行到距離地球5000公裡的高度時，承擔地月往返運輸任務的嫦娥五號軌道器，將與返回器分離，未來，返回器將獨自攜帶月壤樣品在內蒙古四子王旗著陸場著陸。今天（16日）早上，參與此次搜索回收任務的直升機分隊將按照計劃飛抵著陸場區。
（空中分隊進行搜索回收專項訓練）
（搜索回收分隊準備就緒）
採取「太空打水漂」式返回成關鍵
↓↓↓
有趣的打水漂
「打水漂」大家也許都玩過，通過用扁型瓦片或石片，在手上呈水平放置後，用力飛出，石片擦水面飛行，石片碰水面後因慣力原理遇水面再彈起再飛，石片不斷在水面上向前彈跳，直至慣力用盡後沉水，這遊戲的規則：一是比漂飛出去的距離，二是比點擊水面的次數。
（如果想讓石塊在水面上漂的更遠，則需要一定的技巧）
根據流體力學的原理，流速越大壓強越小。當密度比水大的物體掠過水麵時，帶動它下面的水在非常短的時間內快速流動，從而壓強減小，而更下面的水是靜止不動的，產生的壓強大，如此就對物體產生一個壓力，當壓力大於物體的重力時，物體就會彈起，這樣的情況重複多次，物體就會出現在水面上跳躍的情況。
（如何打出「漂亮的」水漂示意圖）
按照伯努利定律，沿著一根流線，流體的速度越大，壓強也就越小。
於是，這兩部分不同速度的液體便會產生一個壓強差。
當向上的壓力足夠大的情況下，石頭就會克服向下的重力，產生一個向上的速度。
水漂，就是這樣誕生的。
打水漂的戰事應用
1943年，二戰的歐洲戰場正處於相持階段。德國的魯爾重工業區作為此次重點打擊對象。但在多次空襲中，盟軍都未能攻破德國人的防守。所以，盟軍將目標放在位於魯爾河上遊的三座大壩身上。通過炸毀水庫大壩，魯爾重工業區便會陷入停產，下遊居民點也會被淹沒。
（德國魯爾重工業區）
由於水壩本身就由混泥土澆築而成，只有通過超重型炸彈和魚雷直接命中才有可能將其炸毀。但是，納粹德國在大壩上設置了密集的防空火力網。盟軍空軍即便是派出最遠射程的轟炸機，也無法碰到大壩。此外，水中更設多道防魚雷網，想要用魚雷的轟炸也不是辦法，計劃陷入了僵局。
（當時位於魯爾區上遊的大壩）
此時，一位名叫巴恩斯·沃利斯的航空工程師則巧妙地想到了對策。他從打水漂中獲得了靈感，並發明了一種大射程的跳彈。這種跳彈呈圓桶形，發射之前會以一定速度旋轉。在離水面18米的高度投下，這種特製的炸彈便能打著「水漂」，以彈跳前進的方式越過防魚雷網，命中水壩。
（巴恩斯·沃利斯發明的一種大射程跳彈）
（被摧毀的大壩）
（科學家重現了二戰時期這種跳彈攻擊大壩的過程）
那麼什麼是太空打水漂呢？
簡單的一點來說就是空氣替換水，飛船替換石子。在這裡，就不得不提到一個理論—桑格爾彈道。歐根·桑格爾出生於，1936年時在德國負責火箭研發。他設想了一種由火箭推動的轟炸機，它先爬升到上百公裡的臨界空間（沒有出大氣層）然後向下俯衝，由於下方稠密空氣形成「水面」，轟炸機能在平流層彈跳著前進到很遠的地方投彈。這就是著名的「桑格爾彈道」。
（高速視頻照相機下的「打水漂」過程）
桑格爾彈道也稱水漂彈，利用重返大氣層時空氣密度驟然增加的特點，適當控制再入角度，形成水漂，彈回大氣層外。根據初始彈道和速度的不同，這樣的水漂可以只有一次，也可以有幾次，最後一次不再彈起，而是轉入大氣層內自由下落，或者受控滑翔，直至擊中目標。
（「桑格爾彈道」和「錢學森彈道示意圖」 ）
嫦娥五號返回器怎樣返回？
世界上只有三個國家開展過繞月再入返回實驗，美國、前蘇聯和我國的先遣隊員——嫦娥5T，而這次再入返回方式是半彈道跳躍式再入返回。
（太空飛行器返迴路線）
說到太空飛行器返回，前面返回式衛星和神舟飛船已經積累了很多成功經驗。可是他們都是從幾百公裡遠的近地軌道，以約7.9公裡/秒的第一宇宙速度返回的，而嫦娥五號返回器是要從38萬公裡遠的月球回來，速度達到了接近第二宇宙速度的11公裡/秒。要讓這個奔逸絕塵的嫦娥五號慢下來，可是一個大難題。
（嫦娥五號發射到返回流程圖）
這次將來自月球的「紀念品」順利帶回地球，也是嫦娥五號此次奔月之旅成功與否的關鍵。由於月球與地球的距離遙遠，在離開月球返回地球的路上，火箭的速度會不斷上升，在進入地球大氣層時，會以第二宇宙速度左右的高速再入。在返回艙高速地撞擊地球的大氣層就會一直燃燒著，會把我們採集回來的樣品全部燒掉。所以我們採取了一個辦法，當返回艙下降到大氣層彈道一半的時候，就不能再下降了，讓它跳出大氣層，再下降。就像小孩兒在水面上用石頭打一個水漂，把石頭砸進去，再冒出來，再落下去，如此返回艙的速度就慢了。這樣的話，我們就可以利用降落傘讓它降落下來，就比較安全了。」
目前
著陸場系統的各項準備工作已經就緒
四子王旗
靜待「嫦五」凱旋歸來
告訴我們月球上新的故事
圖片來源：新華視點、我們的太空、TA說帳號SME
綜合來源：新華視點、央視新聞客戶端
相關焦點
-
嫦五回家路:太空打水漂歸來 15分鐘衝入躍出再扎進大氣層
嫦五回家路:太空打水漂歸來 15分鐘衝入躍出再扎進大氣層時間：2020-12-17 10:50 來源：今日頭條 責任編輯：莫小煙 川北在線核心提示：原標題：嫦五回家路:太空打水漂歸來 15分鐘衝入躍出再扎進大氣層 今天凌晨，攜帶著月球樣本的嫦娥五號返回器成功降落在內蒙古四子王旗預定地點，標誌著我國首次月面自動採樣返回任務取得圓滿成功 -
胖五就位 嫦五即將奔月採樣返回
17日，被稱為「胖五」的長徵五號遙五運載火箭和嫦娥五號探測器在文昌航天發射場完成技術區總裝測試工作後，垂直轉運至發射區，計劃於11月下旬擇機實施發射。嫦娥五號的目標是獲取月球樣品返回地球。作為我國首次月球採樣返回任務，屆時將圓滿完成探月工程重大科技專項「繞、落、回」三步走發展戰略。北京青年報記者從國家航天局獲悉，長徵五號遙五運載火箭於9月下旬由遠望運輸船隊安全運抵海南文昌清瀾港，並通過公路運輸方式分段運送至中國文昌航天發射場。 -
「嫦五」回家 英雄凱旋
記者 付毅飛攝迎「嫦五」回家，賀英雄凱旋。12月17日凌晨1時59分著陸在內蒙古四子王旗預定區域的嫦娥五號返回器，懷著迫不及待的心情，經過一天奔波，於17日晚上回到了它的「誕生地」——中國航天科技集團五院。為歡迎嫦娥五號任務試驗隊凱旋和返回器回家，航天城玉琮廣場舉行了隆重歡迎活動。五院院長張洪太、黨委書記趙小津等領導，院綜合管理部門及京區各單位共500餘人參加了活動。 -
「嫦五」回家在即！西班牙馬斯帕洛馬斯航天中心來幫忙
中國探月工程嫦娥五號將攜帶從月球表面採集的巖石和土壤樣本，於近日返回地球。歐洲航天局將通過位於西班牙加那利群島的馬斯帕洛馬斯航天中心協助嫦娥五號的返航。薩哈貢主任介紹說，馬斯帕洛馬斯航天中心已經和中國國家航天局有過多次合作，在此次嫦娥五號返回地球的過程中，馬斯帕洛馬斯航天中心也將繼續為中國國家航天局提供協助。 -
「嫦五」回家在即 歐洲這個航天中心來幫忙!
中國探月工程嫦娥五號將攜帶從月球表面採集的巖石和土壤樣本，於近日返回地球。歐洲航天局將通過位於西班牙加那利群島的馬斯帕洛馬斯航天中心協助嫦娥五號的返航。總臺記者為此採訪了馬斯帕洛馬斯航天中心主任拉斐爾·薩哈貢·施瓦茲，他表示，中國探月計劃將為全人類更好地探索月球作出巨大貢獻。 -
「嫦五」返回方式獨特 載人登月未來可期
焦維新表示，這次嫦娥五號登月將面臨3大難點，為避免返回時的高溫和巨大的過載加速度對返回艙造成損害，返回艙將採取「打水漂」的方式穿過大氣層。而中國此前已經做了相關的實驗和周密的準備，焦維新對於飛船的成功返回非常有信心。焦維新還透露，目前我國正在緊鑼密鼓地為載人登月做各項準備。其中關鍵的兩項任務是研製超過70噸推力的大型火箭和適合登月的飛船。 -
製造「長五」「嫦五」「最強大腦」
原標題：製造「長五」「嫦五」「最強大腦」本報訊 （記者 關穎）此次，「長五」與「嫦五」的最強大腦，均由位於西安的中國航天科技集團有限公司第九研究院771研究所製造。此次任務中，「長五」能夠穩定飛行，離不開九院771所研製的箭載計算機。它能夠有條不紊地完成箭體參數錄取、飛行軌跡誤差修正以及控制指令輸出等多項複雜的控制任務，確保火箭的穩定飛行。為保證「大腦」健康，其內部還設計了特有的「聽診器」，能夠自動聽診飛行控制軟體運行過程中的各類重要參數，可及時、有效地發現系統中存在的隱患問題，為控制系統的故障定位提供判定依據。 -
高精度航天電子系統:確保嫦五「經絡通暢」
11月24日凌晨，海南文昌，身強體壯的「胖五」再一次拔地而起，帶著「五姑娘」嫦娥五號探測器飛向遠在38萬公裡外的月球，執行我國首次無人月球採樣返回任務。探月工程三期也將緩緩落下帷幕。本次任務中，中國航天科技集團有限公司九院全方位參與嫦娥五號探測器和長徵五號運載火箭研製，為工程提供了大量高質量高可靠的電子設備和元器件產品。 -
「嫦五」飛天,月球,我又來了!
探月工程三期副總設計師裴照宇表示，以這種無人交會對接的方式來進行月球樣品的採集返回，在世界歷史上還是首次。裴照宇：過去的蘇聯進行過無人的月球採樣返回，他們沒有使用交會對接的方式，每次採集的樣品大概是百克量級。美國實施阿波羅載人探月，他們是有人採樣的方式，所以他們在樣品採集方面就有很大的便利。 -
「嫦五」月球採樣倒計時，中國為何要去月球「挖土」？
視覺中國 圖隨著時間進入11月下旬，我國即將擇機發射本國首顆能返回地球的落月探測器——「嫦娥五號」。中國國家航天局指出，藉助「嫦娥五號」，我國即將實現嫦娥工程無人探月部分的最後一個階段——採樣返回。屆時，「嫦五」將自主完成月壤採集，將月球樣品帶回地球。 -
2021山東事業單位考試公共基礎知識:「長五」送「嫦五」奔月,為何...
2021山東事業單位考試公共基礎知識：「長五」送「嫦五」奔月，為何去月球 2021-01-12 11:57:32| 中公事業單位考試題庫 2021山東事業單位招聘公告職位表即將發布，筆試預計3月份舉行。 -
「嫦五」啟程探月，多國科學家：史無前例且令人振奮
長徵五號遙五運載火箭搭載「嫦五」於北京時間24日在文昌航天發射場點火升空。肖龍曾為「嫦五」著陸的候選地點提供建議。肖龍表示，呂姆克山附近的巖石樣本可能有約1.2至20億年的歷史，比阿波羅探月計劃採回的樣本年代更新。「這將是有史以來從月球帶回的最年輕的火山巖樣本。」 -
嫦五成功返回，一個「壞消息」卻讓中國網友心態崩了
今天，「嫦五」返回器成功著陸，帶著「月球土特產」返回地球。對此，廣大中國網友最關心的問題卻是......能種菜嗎？？？聽到這，充滿期待的網友們心態崩了：「這分明是騙人！由於長期的太陽風給月壤注入了大量氦-3，這是一種未來可能進行熱核聚變發電的清潔能源，也將是大有作為的！ -
早上嫦五返回,上午量子計算機,下午可控核聚變,發生了啥大事?
早上嫦五返回，上午量子計算機，下午可控核聚變，發生了啥大事？早上嫦娥五號返回，上午量子計算機，下午可控核聚變，中國發生啥大事了？這樣的「科技轟炸」，讓看客一天都忙不過來。 -
「長五」送「嫦五」 月球去「挖土」!
原標題：「長五」送「嫦五」，月球去「挖土」！ 北京時間11月24日4時30分，中國在文昌航天發射場用長徵五號遙五運載火箭，成功將嫦娥五號月球探測器送入地月轉移軌道，發射取得圓滿成功。這是中國探月工程「繞、落、回」三步走的收官之戰，同時也是中國目前技術難度最大、系統組成最複雜的航天任務之一；此次任務將實現中國首次地外天體採樣返回。 -
「嫦五」像串糖葫蘆?去月球「挖土」有多難?這場直播信息量真是...
「嫦五」像串糖葫蘆？去月球「挖土」有多難？，順利將探測器送入預定軌道，開啟我國首次地外天體採樣返回之旅！ 為什麼說這是迄今為止中國最複雜的航天任務？「嫦五」抵達月面後如何再次啟動返回地球？ -
「長五」送「嫦五」，出徵
【「長五」送「嫦五」，出徵！】11月17日，長徵五號遙五運載火箭和嫦娥五號探測器在中國文昌航天發射場完成技術區總裝測試工作後，垂直轉運至發射區，計劃於11月下旬擇機實施發射。探月工程嫦娥五號任務是中國探月工程第六次任務，計劃實現月面自動採樣返回，助力深化月球成因和演化歷史等科學研究，是我國航天領域迄今最複雜、難度最大的任務之一。 -
從「一克月巖」到「嫦五」奔月
11月24日凌晨，長徵五號遙五運載火箭在中國文昌航天發射場點火升空，成功將嫦娥五號月球探測器送入地月轉移軌道。這一次，嫦娥五號探測器將從以前人類探測器都不曾到過的地方，攜帶約2公斤月壤返回地球。從「一克月巖」到「嫦五」奔月，中國航天事業42年磨一劍，不僅將「嫦五」成功送上月球，而且將帶回珍貴月壤著陸地球，這不僅彰顯中國在航天科技領域取得重大突破，也力證我們更有信心和能力實現中華民族偉大復興的目標！ -
「長五」和「嫦五」，已就位
>11月17日長徵五號遙五運載火箭我國首次火星探測任務天問一號探測器探月工程嫦娥五號任務是中國探月工程第六次任務計劃實現月面自動採樣返回 為「長五」和「嫦五」加油！ -
「長五」和「嫦五」，已就位！
11月17日長徵五號遙五運載火箭本次任務是長徵五號系列運載火箭第二次應用性發射此前已成功發射我國首次火星探測任務天問一號探測器探月工程嫦娥五號任務是中國探月工程第六次任務計劃實現月面自動採樣返回 為「長五」