航天五院西安分院助力探月工程纪实(2)
2010年10月1日,嫦娥二号成功发射。嫦娥二号在半年设计寿命周期全面实现了6大工程目标和4项科学探测任务,获取了一批重要科学数据。同时,嫦娥二号也是我国成功研制的第一个行星际探测器,使中国成为世界上第三个造访拉格朗日点、第四个开展小行星探测的国家。
嫦娥三号:中国首次月面软着陆
在嫦娥三号任务中,西安分院为嫦娥三号探测器研制了测距测速敏感器、测控天线、数传系统。与嫦娥一号、二号相比,嫦娥三号探测器技术跨度大、设计约束多、结构也更为复杂。
2008年4月,西安分院先期启动嫦娥三号测距测速敏感器项目原理样机研制的技术攻关。嫦娥三号测速测距敏感器在关键的落月过程中为着陆器实时地提供距离月面的速度及距离信息。作用和地位显而易见,一旦出现问题,将很可能引起灾难性后果,甚至导致落月计划失败。
研制团队按照产品保证要求,做好机电热设计,对整个产品进行全面、详细的设计,同时对测距测速敏感器的频率综合器做了局部的完善。此后,整个嫦娥三号测距测速敏感器的设计基本定型和成熟。
由于在嫦娥三号落月的过程中,测距测速敏感器要在振动和羽流环境下工作,所以在产品转初样研制阶段要通过校飞试验、力学振动试验、羽流试验等多个重要试验来验证产品工作的状态和性能。通过系列综合的系统试验,研制团队充分验证了测距测速敏感器在多种环境下的工作状态。
2013年12月14日晚,嫦娥三号成功实施月面软着陆。嫦娥三号成功降落在月球虹湾地区,我国首次实现地外天体软着陆和巡视探测,成为世界上第三个成功实现地外天体软着陆和巡视勘察的国家。
嫦娥四号:人类首次月背软着陆
2019年1月11日,嫦娥四号任务圆满成功,嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器工作正常,在"鹊桥"中继星的支持下顺利完成互拍,地面接收图像清晰完好。西安分院为嫦娥四号探测器提供的测控天线、数传子系统、测距测速敏感器,为中继星提供的中继通信分系统、天线分系统及测控分系统等重要产品设备是嫦娥四号任务圆满成功的有力保障。
为了安全落月,西安分院设计师们在嫦娥三号探测器的测距测速敏感器研制经验的基础上,进行了升级和优化。测距测速敏感器通过把握速度和距离的信息,保证了嫦娥四号轻盈落月。
嫦娥四号探测器数传子系统的低速传输是此次任务中用的最多的传输速率。低速率传输不仅要慢,还要保持平衡是确保任务圆满完成的重要一环。为了实现低速率传输,西安分院的设计师们经过了数次的方案论证、试验,最终才成功地为嫦娥四号探测器特制了一套数传子系统。
西安分院为"鹊桥"中继星研制的中继通信分系统在地、月、星之间建立了数据链路,这些数据链路可以实现"鹊桥"与嫦娥四号探测器的双向通信以及"鹊桥"与地面的双向通信。同时,在"鹊桥"中继星上西安分院研制的大口径伞天线在当时国际上第一次成功应用于深空探测。
2019年1月,嫦娥四号任务取得圆满成功,实现人类航天器首次在月球背面软着陆和巡视勘察,率先在月球背面印上中国足迹。
嫦娥五号:中国人首次月球采样返回