❶ 探測器如何返回地球
軌返組合體與上升器分離後,在環月軌道停留幾天,等待月地轉移窗口。在實施月地轉移入射機動後,進入月地轉移軌道。為了確保返回器精準降落至位於內蒙古的指定降落場內,飛行幾天還要進行幾次中途修正,測控與回收系統精確確定返回軌道,並將高精度參數注入軌道器,為後續軌-返分離和再入制導導航提供基準。當達到一定飛行高度時,軌道器在降落場上空釋放出攜帶月球樣品的返回器。
而這時飛船的速度高達每秒10至12公里(接近第二宇宙速度),如果讓返回器直接砸入大氣層中,過快的速度會讓返回器燒毀。歐陽自遠院士說:「我們之前做過空間試驗,就是它一砸進來,我們能不能讓它再跳出大氣層,然後再自己落下來,這些都要算得很精確。」
歐陽自遠院士形容,這一過程就像小孩用一塊石頭在水上打了一個水漂,石頭高速砸進水面後又彈起來,再落下時石頭的速度會明顯下降。「我們就是仿照這種辦法,讓返回器在大氣層打了一個水漂,然後再讓它落下來,」歐陽自遠院士說。在返回器距離地面比較近的時候,再打開降落傘緩慢著陸。
對於返回器著陸後月球土壤岩石樣品如何提取,歐陽自遠院士說:「假如月球樣品暴露在地球空氣中,就會受到各種污染,所以在回收交接後,需要在現場進行封裝,在容器中充滿氮氣,封存後再進行運載。」