荣耀归来 嫦娥五号闯过了几道关(2)

而嫦娥五号遇到的温度将会更高。五院嫦娥五号探测器结构分系统主任设计师董彦芝介绍说，如果返回器再入的速度提高一倍，再入热量将提高8至9倍。

如此高温一旦进入返回器内部，后果将不堪设想。防热成为必须攻克的难题。

由于要保证运载承载能力，嫦娥五号返回器的质量受到了严格限制。不仅要求返回器结构本身采用轻量化设计，还需要采用新型低密度防热材料。

为此，五院总体部防热结构设计团队针对月球轨道返回热环境、空间环境和重量的要求，提出了不同部位耐烧蚀和隔热的具体需求与指标，从33种新研材料中筛选出了7种防热材料，完成了防热材料的布局和局部防热结构设计，实现了我国防热结构设计由近地轨道再入到深空轨道再入的跨越。

同时他们提出了三维传热烧蚀分析方法，采用整体变厚度、变密度，分区域、偏轴设计方案，突破了轻量化设计关键技术，并利用一维烧蚀分析和三维温度场分析相结合的数值分析方法，实现了用局部烧蚀试验代替整器烧蚀试验，为任务成功奠定了基础。

从防热结构设计、防热材料成型工艺研究、焊接工艺研究，到工程样机、结构器、热控器、专项试验验证器……设计团队为嫦娥五号精心“缝制”了一件“贴心防热衣”，成为它安全顺利返回家园的生命保证。

在返回大气层对抗烧蚀环境之前，嫦娥五号在飞行过程中还有大热耗散热需求。隔热与散热，听起来几乎是不可调和的矛盾。

然而五院总体部热控设计师们攻克了异构式环路热管热控技术，相当于给返回器增加了可调节热导的“热开关”，有效解决了返回器再入大气前的大热耗散热、热导调节和再入过程中热阻断的难题。

太空飞行期间，嫦娥五号还面临着温差高达数百度的宇宙环境。五院嫦娥五号探测器热控分系统主任设计师宁献文介绍，为了让嫦娥五号舒适地飞行，热控人员根据受热要求为它设计了薄厚不一的“金衣银饰”，通过寻找最冷最热点，优化热控策略，确保器内温度稳定而平均。