超越-20℃ 接“五姑娘”平安回家
文章來源：中國航天科技集團有限公司 發布時間：2020-12-22
12月17日凌晨，在眾人的等待和期盼中，嫦娥五號終于帶著彌足珍貴的月球樣品回來了。
“彈傘艙蓋！”回家之路啟動了最后的回收程序，紅白相間的降落傘在內蒙古四子王旗草原的夜空中完美展開，嫦娥五號如仙女般翩躚而至。這一刻，懷抱著“嫦娥”的冰雪世界寧靜而美好。
從11月24日發射入軌以來，嫦娥五號歷經長途奔月、平穩落月、辛勞“挖土”、月面起飛、月軌“一吻”、交接“包裹”、踏上歸途，每一步都完成得精彩漂亮。
現在，四子王旗冰天雪地。航天科技集團嫦娥五號探測器回收試驗隊員們已經等候了一個多月。
作為回收試驗隊隊長，嫦娥五號探測器副總設計師阮劍華道出他們的使命——接“五姑娘”平安回家。
試驗隊員迎接嫦娥五號返回器“回家”
安全帶回月球“禮物”
這次的回家之路并不陌生。早在2014年，為給嫦娥五號“探路”，探月工程三期再入返回飛行試驗任務完整模擬了嫦五返回器再入返回過程，成功突破和掌握了半彈道跳躍式再入氣動、熱防護、再入制導導航與控制（GNC）等月地高速再入返回關鍵技術。
“這次再入返回的技術狀態和之前試驗任務時是一樣的。”探測器總體副主任設計師逯運通曾參與過此前的回收任務，回想起那次完美的再入返回過程，他還有些小激動。
再入過程最大過載小于5g、開傘點偏差值只有509米，返回器著陸時刻內壁最高溫度只有28.5攝氏度、最大溫升也只有76.4攝氏度……有了之前的經驗，這一次保持技術狀態的嫦娥五號重在穩妥可靠。
在這一點上，回收分系統主任設計師榮偉深有同感：“回收過程是整個任務的最后一關，直接關系到任務成敗，可靠性要求排在首位。”
試驗隊員進行現場處置工作
此次任務中，由于“五姑娘”肩負重任——要帶著在月球上采集的“禮物”一起回來，所以返回器在艙蓋部分的構型設計上有所變化。
在奔月過程中，返回器穩穩地坐在軌道器中，與著陸器之間還有對接艙和支撐艙，一路的旅行可謂十分愜意。而當軌返組合體開始與上升器開展月軌交會對接并轉移樣品時，返回器就開始忙起來了。
返回器由4個部分組成，分別為大底、大梁、側壁和前端，月球樣品被裝在前端部分。返回器的重要任務是要將月壤安全帶回家，所以在樣品轉移進入之前，返回器的艙蓋始終處于敞開狀態。
此前，從月球樣品轉移過程的視頻可以清楚地看到，樣品容器通過轉移機構一步步直到全部進入到返回器，艙蓋隨之接到傳感器確認指令自主進行合蓋工作。
軌道器與上升器完成交會對接
這樣在太空中的合蓋動作會不會導致密封性不夠好呢？逯運通解釋，防熱設計團隊在艙蓋和艙體的搭接部位特別設計了迷宮式的防躥火結構，通過曲折的通道耗散熱流，“綜合考量來看，前端是返回器中最安全、最舒適的部位，可謂是用來接收和存放月壤的絕佳位置”。
就在返回著陸前兩天，逯運通還接到嫦娥五號探測器總指揮兼總設計師楊孟飛的電話。由于裝有月球樣品容器的具體重量存在一定的不確定性，楊總讓他對再入返回過程再仔細地論證一遍。
可見，即便有了成功經驗，但需要兩次進入黑障區的半彈道跳躍式再入返回過程依然是令所有人揪心的時刻。所幸，返回器以她弱小的身姿與大氣層的強大力量成功抗衡，以輕盈靈動的“打水漂”過程給所有人吃了定心丸。
無畏嚴寒只為保護你
這一次的回家路雖熟悉，但由于著陸時間不同，作為回到家的第一站——著陸場的環境和6年前也大不相同。隆冬時節的深夜，茫茫積雪的草原和零下30攝氏度左右的氣溫，都給這次任務提出了新的挑戰。由于嫦娥五號的軌道設計需要考慮到每個階段的方方面面，從發射時間定下來的那一刻，在凌晨回收著陸就已經鐵板釘釘。
11月中旬，試驗隊副隊長兼探測器總體主任設計師張正峰與總體部、508所和總環部的3名試驗隊員第一批到達四子王旗，被突如其來的大雪和驟降的氣溫來了個下馬威。今年入冬以來，四子王旗著陸場下了十幾次雪，積雪最深處已經沒過了腿肚子。
考慮到天氣多變的情況，和6年前主要以空中隊伍為主不同，這次試驗隊的空中隊伍和地面隊伍都要具備獨立進行現場處置的能力，不論哪支隊伍先找到返回器都能立刻開始相應的工作。
空中隊伍正在進行演練
此外，為了保證以最快的速度完成現場流程，試驗隊還簡化了現場處置過程，將一些后續處置步驟安排在返回器轉運至朱日和機場后進行。
這次返回器回家后穿的第一身“衣服”也是試驗隊精心為她準備的。返回器總裝主管徐世峰介紹，這套保暖星衣分為三層，在最里層和中間夾層之間還會為返回器貼滿暖寶寶，最外面再套上酷酷的迷彩棉服。
貼暖寶寶
雖然穿星衣外加貼幾百個暖寶寶要花費不少時間，但試驗隊員齊上陣，讓剛經歷了2000攝氏度高溫“磨難”，又來到天寒地凍草原上的“五姑娘”感受到了家人滿滿的愛。
進場后，試驗隊按照著陸場系統的統一安排，共開展了3次夜間搜索回收專項訓練、1次積雪暗夜極寒條件搜索回收演練，一次大范圍著陸偏差和3次全系統綜合演練。
夜間搜索回收專項訓練
草原上的寒冷程度超乎隊員們的想象，每一次演練結束后開會總結經驗時，如何在惡劣的環境中既快又好地高質量完成任務成為大家集中討論的議題，應對寒冷的防護措施也隨著每次演練而逐步升級。
探測器產保助理曹瑞強就像試驗隊的“大管家”，一直和大家一起絞盡腦汁想了各種辦法，為的就是能在進行現場處置時更便捷更暖和。保暖棉帽、遮風脖套、防護面具、眼鏡噴霧、防風防水沖鋒衣、加厚手套、加熱襪子、防跳蚤襪套、防水戶外鞋……從上到下，每個試驗隊員都是全副武裝。
全副武裝的試驗隊員
即便如此，在此前最冷的一次演練時，隊員們在草原上待上十幾分鐘就會被凍得透透的，身上的熱量慢慢流失，手指和腳趾逐漸麻木而沒有知覺。尤其是起風的時候，即使是里三層外三層穿得再厚，也可以真切地體驗什么是“冷風如刀”。
“這就是考驗大家的時候，我們是航天人，我們干的是國家重大工程，要靠我們的意志力扛下來。”雖然心疼隊員們，但阮劍華也只能這樣激勵大家。
兌現最美好的承諾
3年前，當嫦娥五號試驗隊已經打包好行李準備出發去文昌發射場時，長征五號遙二火箭發射任務失利的消息傳來。大家都蒙了，推遲到何時也是未知數。產品貯存之后，返回器總體也按照楊孟飛提出的“可信構造與確認”，與其他分系統一樣構造可信的模型，再去想辦法進行驗證、確認。
由于鑒定件與正樣件是環境條件一致、技術指標一致的產品，所以，通過大量試驗可以讓其暴露可能存在的問題。其中，僅針對返回器艙蓋機構鑒定件進行的開關蓋試驗就做了200多次，而長時間的貯存也讓試驗隊員對這次出廠的產品尤為謹慎認真。
此次回收試驗隊進場后的各項工作都進行得很順利，大大小小的演練下來，不論是空中還是地面分隊的隊員，對現場工作的流程都已經熟稔于心。
試驗隊員進行現場處置工作
除了當晚參與現場處置的隊員外，試驗隊中來自102所的隊員會在返回器轉運至朱日和機場后，使用便攜式激光掃描儀進行結構掃描拿到第一手數據。和6年前相比，這次他們帶來的設備在檢測精度和檢測時間上都有了不少進步。
試驗隊針對各種情況準備了充分的應急預案，即使是小概率事件也都做好最萬全詳細的準備。除此之外，各個崗位的隊員都根據現場情況進行相應的調整，每個環節都提前預想清楚，事無巨細。
為了防止風雪影響，總體部負責結構與機構分系統的隊員用活頁夾一頁頁翻過確認相關事宜并拍照；為了保證無水肼推進劑檢測儀能夠在寒冷戶外正常工作，502所負責推進劑檢測的隊員為儀器專門準備了保溫箱；為了應對現場可能發生的各種處置事項，總環部負責現場總裝操作的隊員將所有可能用上的種類繁多的工裝都裝入工具箱中……
試驗隊員進行現場處置工作
一切就緒，只待“嫦娥”歸。隊員們興奮和緊張的情緒隨著時間的臨近而越發強烈，尤其是想到自己可能會第一時間到達現場，見到安然無恙歸來的她。這次回收試驗隊中，有8人曾參與過再入返回飛行試驗任務，還有很多隊員都是一直陪伴著嫦娥五號從出生到長成，他們對“五姑娘”有著特殊的感情。
對于試驗隊員來說，做好分內之事，為圓滿的句號貢獻自己的一點，就兌現了自己最美好的承諾。而在阮劍華心里，這支試驗隊中每一位隊員背后都是一本厚厚的故事書，他們風華正茂正當時，他們的家人也都可親可敬，每當需要在組織和個人之間作出選擇之時，他們總會下意識地舍棄“小我”，成就“大我”。
返回器被直升機送離著陸區
十年陪伴，今朝夢圓。現在，“五姑娘”平安歸來，他們也可以無愧于心地說上一句，“你看，我把最美好的青春年華獻給了你。”
【責任編輯：家正】
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