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在永不可見的月球背面留下“中國印跡”

時間:2019年06月11日 信息來源:本站原創 點擊: 字體:

從嫦娥四號探測器的“誕生”到地月空間的旅行,從著陸器在“永不可見”的月球背面著陸到月球車邁開腳步,這份成績是無數航天人用拼搏與汗水換來的。

 

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在中國航天領域、在中國探月之路非凡成就的背后,始終有一支敢打硬仗、善創奇跡的隊伍,他們敢為天下先、他們堅守夢想與努力、他們攻堅克難、他們永不放棄讓夢想照進現實,他們就是中國空間技術研究院的北京空間飛行器總體設計部深空探測航天器系統總體設計團隊。在央視近日播出的《相聚中國節·端午》節目中,他們與大家分享了關于嫦娥四號的故事。


“嫦娥四號”發射前期必須有非常縝密的計劃。

 

首先,要為“嫦娥四號”選擇著落點。月球背面坑坑洼洼,布滿了隕石的撞擊坑,可供選擇的地區非常少,給選址工作帶來了極大的困難。因此,設計團隊查閱了很多資料,運用了“嫦娥二號”對月沉降圖像的成果和一些國外科學探測成果,結合科學探測目標,最后選擇著落在艾特肯盆地一個叫“馮·卡門”的撞擊坑里。

 

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▲月球的馮·卡門隕石坑

 

著落區選定后的工作就是圍繞著陸區域如何實現輕盈一落、可靠分離、平穩巡視,進行設計和驗證。團隊詳細分析了整個動力下降過程,識別出其中的關鍵環節,然后力求通過地面驗證,把這些環節做到地面全覆蓋。這次探月計劃選擇的著落區是月球背面,是人類探測器沒有去過的地方,充滿了太多的未知和不確定性,設計團隊要做的就是全力以赴。這個過程中,團隊進行了多次試驗測試、驗證改進,以保證方案的有效性。

 

嫦娥四號著陸器總體副主任設計師楊眉表示,“嫦娥四號”的月球旅行從發射到著陸,不包括在月面兩器分離,團隊一共發出近6000條指令,另外還有很多前期規劃工作,包括指令校核準備等。經過前期大量調研和反復試驗后,“嫦娥四號”終于飛向月球。

 

著陸器著陸后,第一件事就是拍照。

 

從專業角度來說,這個行為叫“兩器互拍”,著陸器對巡視器的互拍定義為:著陸器利用它的地形地貌相機對巡視器帶有國旗這一面成像,拍全景照片;巡視器對著陸器這種成像定義為:巡視器用它上面的前景相機對著陸器帶有國旗這一面成像,最后形成兩器互拍過程。嫦娥四號著陸器總體副主任設計師許映喬表示,它標志著著陸器安全落到月面,也標志著“嫦娥四號”探月工程階段性的勝利。

 

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▲“嫦娥四號”著陸器與玉兔二號巡視器互拍

 

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▲“嫦娥四號”著陸器拍攝的著陸點南側月球背面圖像,巡視器將朝此方向駛向月球表面

 

接下來便是科學探測階段。

 

在這個階段,嫦娥四號巡視器遙操作分系統主任設計師彭松通過中繼衛星“鵲橋”,遠距離控制“玉兔二號”。人不在車上,對周圍的環境不能直觀地感受,導致遠距離操控變得十分復雜。他們只能將巡視器傳回的二維照片恢復成三維地形,在此基礎上評估這個坑能不能過、那個石塊能不能壓等。

 

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▲著陸器監視相機C拍攝的行走到A點的“玉兔二號”

 

截至目前,“玉兔二號”已經在月背行走了200多米。雖然看起來走得不快,但每一步都很扎實,穩穩當當一步一個腳印,將中國的足跡印在月背上。

 

和著陸器“嫦娥四號”一樣,巡視器“玉兔二號”上天前也需要做大量試驗,團隊將其分為內場試驗和外場試驗。

 

嫦娥四號巡視器總體副主任設計師溫博表示,內場試驗主要是考核性能指標,首先,要模擬月球上的光照條件,為此,團隊在整面墻上布置了上百盞燈,室內溫度比夏天北京的最高溫度還要高出許多。其次,還要模擬月球的月壤和月塵,團隊采用的是一種火山灰,比PM2.5的顆粒還要細很多,可以通過皮膚、眼睛等直接進入人體。內場環境非常艱苦,外場試驗同樣如此。試驗的地方在敦煌附近無人區的沙漠里,團隊住活動板房,吃飯就著風沙。雖然條件很差,但大家干勁十足,因為一個共同的目標在不停地召喚。

 

團隊所有人都傾注著心血,他們已經把“嫦娥”系列探測器當作自己的閨女,將衛星發射當作送閨女遠嫁。嫦娥四號探測器總體總裝主任設計師陳向東祝福嫦娥四號,希望它長壽,希望它創造中國的紀錄。

 

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有了這些探月工程師的努力,“小兔子”才能成功飛上月球。人類探索宇宙的夢想一步一步成為現實,中國創新、中國精神正破浪遠航。




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