保障探月工程各系统精密运行(讲述·弘扬科学家精神)(2)
这场远赴月球的探索之旅,嫦娥六号探测器的着陆器、上升器、轨道器、返回器分别承担着不同的任务。其中,由中国航天科技集团八院(以下简称“八院”)抓总研制的轨道器,在相距38万公里的地月之间完成月球样品的“空中接力”。
轨道器既要承载各器进入月球轨道、护送月背采样,还要在月球轨道进行交会对接与样品转移,稳妥地完成月壤样品的“接收”“装箱”,并安全将其运回地球。其中的关键环节之一,就是将上升器中装有月球样品的容器,转移到轨道器中的返回舱内。
八院嫦娥六号试验队队长张玉花介绍,完成月背采样后,上升器从月面起飞,在进入环月轨道后与早已绕月飞行的轨道器相遇。如果采用载人航天工程中的撞击式对接,那么仅有轨道器1/5重量的上升器将面临被撞飞的风险。为了确保对接顺利,科研人员决定让轨道器采用抓捕式对接的方式,通过抱爪式对接机构(类似人们手握棍子的动作,实现两器的紧密连接),配合采用连杆棘爪式转移机构,确保月球样品容器的可靠转移。
对于在轨高速运行的轨道器和上升器来说,抓捕式对接的机会转瞬即逝。本次任务,两器对接21秒内完成:1秒捕获,10秒校正,10秒锁紧,38万公里之外,动作一气呵成,两器完美对接。
在任务准备阶段,为了解决轨道器高承载与轻量化的矛盾,八院研制团队突破了大承载复杂构型轻量化结构等关键技术;为了保证探测器6次分离顺利完成,科研人员攻克了连接解锁与分离关键技术;针对轨道器逆行轨道的飞行需求,团队还开展了热控、能源等专业的复核复算,确保任务万无一失……
九天揽月星河阔,首次月背采样回。回忆起嫦娥六号任务的种种,八院轨道器团队成员感慨良多:有上会报告时的紧张,有通宵达旦测试时的疲惫,更有火箭起飞瞬间的激动和型号成功时的欢呼。团队成员刘志强表示:“我们用产品的确定性应对所有不确定性、用细致入微保障千余条指令的正确性、用满腔热情化解压力与疲劳,才换来最终的成功。”
中国航天科技集团五院嫦娥六号探测器团队
在月背留下中国印记
刘诗瑶 张国航
嫦娥六号探测器在月球背面进行表取采样时,留下的图案形似汉字“中”,引发了网友的热议。
为了确保能在月背顺利“挖土”,嫦娥六号探测器采用表钻结合、多点采样的方式。背后负责这项工作的团队,来自中国航天科技集团五院(以下简称“五院”)。
“月背采样是本次任务的一个重点。”嫦娥六号着陆后,科研人员按照传回的画面和数据小心翼翼开始操作。“尽管此前预想了各种可能的工况,但实操时仍然十分紧张,担心出现差错。”参与表取采样工作的团队成员介绍。
实际任务过程很顺利。“嫦娥六号落点选得好、落得好,非常易于采挖。”一名团队成员介绍,为了确保任务成功,团队进行了大量的地面试验。当任务完成时,“中”字逐渐显现,待国旗完全展开,一名队员兴奋地说:“你们看!五星红旗的展开位置,正好就在这个‘中’字图案的上方!”
尽管嫦娥六号任务过程与嫦娥五号类似,但仍面临不少新难题。