十年磨一剑 “刹车指令员”助嫦娥五号翩然落月

发布时间: 2020-12-02 09:32:44 | 来源: 中国网 | 作者: | 责任编辑: 赵娜

 

嫦娥五号落月模拟图。

中国网讯   记者从国家航天局获悉,12月1日23时11分,嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面西经51.8度、北纬43.1度附近的预选着陆区,并传回着陆影像图。

12月1日22时57分,嫦娥五号探测器着陆器和上升器组合体从距离月面15公里处开始实施动力下降,7500牛变推力发动机开机,逐步将探测器相对月球纵向速度从约1.7公里/秒降为零。期间,探测器进行快速姿态调整,逐渐接近月表;此后进行障碍自动检测,选定着陆点后,开始避障下降和缓速垂直下降,平稳着陆在位于月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区。

在嫦娥五号落月的最后阶段,是一直在落月过程中值守的“刹车指令员”发挥着关键作用,它精确探测着嫦娥探测器与月球表面的距离,距月面不到五米处,发出刹车指令,让嫦娥“翩然”落月,实现了探测器“软着陆”。

“刹车指令员”是中国航天科工集团有限公司研制的γ关机敏感器。先于探月任务,该团队研制的γ高度控制装置已经在神舟飞船任务中成功应用,通过让返回舱“软着陆”保障宇航员的人身安全。γ射线具备受外部环境干扰小的特点,正是由于γ射线“最强”精度的特点,这种利用γ射线测高的机制被应用到了对精度、可靠性要求最高的载人航天和探月任务中。


(嫦娥五号探月)(4)嫦娥五号探测器实施动力下降并成功着陆


  12月1日,在北京航天飞行控制中心拍摄的嫦娥五号探测器落月过程。 新华社记者 金立旺 摄

月面环境复杂、特殊,从测“地”到测“月”,要进一步突破月面“软着陆”控制技术,确保精确测距,精准控制。当嫦娥五号从环月飞行转到月面着陆工作阶段时,通过开启发动机控制自身向月球缓慢下降,随着落月过程的开始,置于嫦娥五号底部的γ关机敏感器便实时测量嫦娥五号与月面的距离。当γ关机敏感器探测到距月面不到5米高度时,发出关机指令关闭轨控和姿控发动机。这个关机指令的发出,是实现“嫦娥落月”的关键动作,这一瞬间,决定着“落月”任务的成败。随着发动机反推力的撤离,探测器减速慢行“软着陆”,嫦娥姿态优美地“翩然”落月。

对于中国航天科工γ关机敏感器研制团队来说,这是第三次执行探月任务。从嫦娥三号、嫦娥四号到嫦娥五号,他们研制的“刹车指令员”负责让嫦娥安全“软着陆”。

从测“地”到测“月”,牢靠的追求不变

要实现航天器踏上月球,必须突破月面“软着陆”控制技术,其中落月高度控制尤为关键。位于探测器下方的γ关机敏感器探测到距月面不到5米高度时,发出关机指令关闭轨控和姿控发动机。这个指令类似“刹车指令”,随着发动机反推力的撤离,探测器减速慢行,实现“软着陆”。刹车、减速,是实现“嫦娥落月”的关键动作,决定着“落月”任务的成败。

先于探月任务,该团队研制的γ高度控制装置已经在神舟飞船任务中成功应用。“我们的产品经过了载人飞船任务的考验,精准测高,保障航天员着陆安全;又参与了我国首次探月任务,确保嫦娥落月安全”,项目技术负责人王征说:“然而,月面环境的复杂、特殊,团队投入了大量精力确保产品在月球环境下的精确性”。

经过了多种工作环境条件下的试验验证,对于在不同着陆垂向速度、不同着陆器倾斜姿态及月面坡度下的关机高度精度采集了大量试验数据进行分析计算,并在地面完成了月球环境下的γ关机高度的参数标定。确保产品在月球环境下的工作性能及精度满足任务要求,提高探测器着陆的可靠性。

γ,精准不变,防护不变

γ射线具备受外部环境干扰小的特点,正是由于γ射线“最强”精度的特点,这种利用γ射线测高的机制被应用到了对精度、可靠性要求最高的载人航天和探月任务中。

然而,一直以来,也存在对于γ射线辐射危害的担忧。在为神舟飞船研制γ高度控制装置初期,就形成了负责人先上的传统,一到装γ源的时候,都由负责人亲自处理。“新人也许有顾虑,我们老人就自己上,我的师傅当年就是这么做的,这是给大家树立信心,别怕!”王征谈到。

“对事物恐惧的最大来源是未知。”

如今,王征的徒弟老葛和晓博已经成为神舟飞船和嫦娥项目的项目负责人,研制γ测高产品是他们参加工作接到的第一个项目,一干就是十年。“没有顾虑是不可能的”,晓博说:“然而,我们都很清楚,选择γ测高的体制是坚定对高精度、高可靠性的追求。不能因噎废食。” γ源采用了严格周密的防护措施,项目组制定了放射源操作预案,操作时执行放射源安全规范,人员定期辐射安全体检和培训,最大程度确保产品的在人身健康方面的高安全性。

新青年,再升级

伴随产品的成熟,项目团队也进入了成熟期。牵头的技术负责人王征已经42岁,其他三位成员各是34、36、39岁。

王征成为了一名业务熟练的党支部书记,其他成员们也参与着室里其他项目。通过国家重大工程项目历练的他们,对高可靠性、质量管控等有了一套自己的经验和见解,来源不同、领域不同的任务相互交叉,经验也相互借鉴、不断迭代。

对于年龄,大家不怎么在意。“你看看王征,他还是那个小伙子”,晓博说。为了拓展产品的应用领域,当年实验室里那个设计师现在积极投入技术拓展中,客户对接、项目论证里都有他的身影。不服输的劲头从未改变。在这样的带动下,成员们也未止步,积极参与新项目,不断寻寻求自我突破。

“整个环境在变化,我们高度表专业也正在转型升级”,老葛说:“从设计师自己,就要不断迭代升级”。

“过了而立之年,我们正是新青年。”

肩负国家荣誉和使命、参与过国家重大工程任务的年轻人们,十年历练,成为更踏实、更沉稳、更有担当的新青年。

与航天事业一起,新青年,再升级。

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