科技日报记者 付毅飞
许多人小时候，都在池塘边玩过打水漂。只要力道、手法得当，甩出的小石子能在水面连蹦几下，划出漂亮的弧线。
如今，这个儿时有趣的游戏，被融入高大上的航天事业中。2020年12月17日，嫦娥五号返回舱利用同样的原理，在大气层表面打了个“水漂”，安全返回地球。
据中国航天科技集团五院专家介绍，嫦娥五号的“太空水漂”，术语叫“半弹道跳跃式返回”，即在返回器初次进入大气层一定深度并滑行一定距离后，通过调整它的姿态，让它在气动作用下重新跃起，以此将它的飞行速度由接近第二宇宙速度（每秒11.2公里），降至第一宇宙速度（每秒7.9公里）以内。此后的返回过程类似神舟飞船，就轻车熟路了。
于是，17日凌晨1时59分，嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域翩然降落。
看似简单，其实这里面大有门道。
咱们小时候打的水漂，扔出去就不受控制，飞哪算哪。而嫦娥五号返回舱从最初返回大气层算起，到最后在预选着陆场落地，其间要在风驰电掣和大起大伏状态下飞行6、7千公里。
它是怎样做到“指哪打哪”的？很大程度上要归功于五院502所为它配备的制导导航与控制系统。
该系统简称“GNC”。G即制导(Guidance)，返回器上的计算机会根据当前位置和速度信息，结合落点位置进行制导处理，自动规划出一条前往开伞点的最佳飞行路径；N即导航（Navigation），高精度导航设备可以在茫茫宇宙中实时获取自身的位置、速度等信息；C即控制（Control），通过向安装在返回器外的发动机发送指令，使其工作从而调整返回器姿势，使返回器沿着规划出的轨迹飞行。三者协同工作，就能帮助返回器找到回家的路。
当然，讲起来容易做起来难。为了实现“顺利跳起、准确着陆”目标，科研团队在返回器GNC系统研制过程中完成了无以计数的模拟飞行试验，模拟了上百万条飞行路线。或许返回器的实际飞行轨迹不会跟其中任何一条完全相同，但肯定超不出这个范畴。
