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嫦娥四号探月工程团队获“影响世界华人大奖”

来源:中国新闻网、今日科协 时间:2019/3/25 10:35:00
 
▲获奖者供图
因在航天探月科技领域作出的卓越贡献,2019年3月20日,华人盛典组委会公布嫦娥四号探月工程团队获得“世界因你而美丽——2018-2019影响世界华人盛典”大奖。
2018年12月8日,在西昌卫星发射中心,嫦娥四号探测器由长征三号乙运载火箭成功发射,飞向太空。它的目的地是月球、是月球上永远背对地球的那一面,去实现世界首次月背软着陆及巡视勘察任务。
2019年1月3日,在月球背面南极—艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区,嫦娥四号成功着陆,实现了人类探测器首次在月球背面软着陆,同时也意味着中国成为了世界上首个在月背实施软着陆的国家。
随后,“玉兔二号”巡视器开始工作,由多个国家和国际组织参与的科学探测任务也陆续展开。2019年1月11日,嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器完成了两器互拍,图像传回地球,实现了工程既定目标,同时也标志着嫦娥四号此次任务圆满成功。
可以说,嫦娥四号探月工程的成功,在人类历史上首次实现了航天器在月球背面软着陆和巡视勘察,首次实现了地球与月球背面的测控通信,在月球背面留下了世界探月史上的第一行足迹,揭开了古老月背的神秘面纱,开启了人类探索宇宙奥秘的新篇章。同时,这也是我国由航天大国向航天强国迈进的重要标志之一,是新时代中国人民攀登世界科技高峰的新标杆、新高度,更是中华民族为人类探索宇宙奥秘作出的又一卓越贡献。
嫦娥“月背着陆” 中国航天新贡献
自上世纪50年代开始,世界各国陆续向月球发射了110多次探测器,而着陆探测大概不到20次,还都是在月球正面,从没有在月球背面着陆的。因为在很长一段时间里,“到月球背面去”被视作是“不可能完成的任务”。
直到2018年12月8日,在中国西昌卫星发射中心,嫦娥四号探测器由长征三号乙运载火箭发射,它向太空飞去,目的地正是月球永远背对地球的那一面,去实现世界首次月背软着陆及巡视勘察任务。
2019年1月3日,在经过约38万公里26天的飞行,嫦娥四号探测器成功在月背着陆,随后,玉兔二号巡视器开始按预定指令工作。1月11日下午4时许,嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器互拍成像的影像图,经“鹊桥”中继星传回北京航天飞行控制中心大厅,展现在了大屏幕上。当控制中心的科研人员在图像中看到“玉兔二号”在月背留下的两道清晰车辙,看到它们各自的五星红旗在月球背面交相辉映时,全场沸腾了,热烈的掌声经久不息。探月工程总设计师吴伟仁说,“玉兔二号”在月背迈出的这一小步,却是人类历史上的一大步,意义非凡。
首次实现月球背面软着陆与巡视探测,首次实现月球背面与地球的中继测控通信……嫦娥四号交出了一份圆满的答卷。
 
▲获奖者供图
展实力 火箭来托举
2018年12月8日,将嫦娥四号月球探测器带上天、送入预定轨道的,是由中国航天科技集团有限公司第一研究院抓总研制的长征三号乙遥三十运载火箭。这是长征三号甲系列火箭的第95次发射。在此之前,它们已成功将嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、嫦娥五号T1再入返回飞行器一一送上了预定轨道,作为嫦娥奔月的“专属列车”,它们成绩卓著。
航天科技集团一院长征三号甲系列火箭总指挥金志强介绍,探月工程任务对轨道高度和入轨精度要求都很高,长三甲系列火箭因其出色的适应能力、多样的发射轨道、精准的入轨精度脱颖而出,成为执行探月工程发射的最佳选择。
长三甲系列火箭从方案设计起,就始终贯彻了“系列化、组合化、通用化”的设计思想,长三甲、长三乙、长三丙三型火箭之间具有良好的继承性和通用性。经过多年努力,持续的改进,火箭状态日趋成熟。“为了确保发射取得圆满成功,研制队伍做了充分的准备,采取了一系列加严措施,强化质量管控。”由于嫦娥四号任务窄窗口发射、冬季发射的特征,火箭团队组织开展专题风险分析,制定了520项预案。为了充分利用嫦娥四号在2天内多窗口的发射机会,降低发射实施风险,火箭系统开展了“低温加注后推迟24小时发射”的技术创新,这在国内尚属首次,也让长三甲系列火箭在执行任务中底气更足,在第一天第一窗口就实现了准时发射,且入轨精度进一步提升。正是在它的护送下,“嫦娥”才得以奔上月背。
 
▲获奖者供图
搭“鹊桥”中继星先行
据了解,自2004年批准嫦娥一号立项,至今已有15年,仅嫦娥四号项目就有上万人参与其中,耗时近四年。
嫦娥四号探测器系统项目执行总监张熇介绍说,自立项以来,探月工程先后实施了嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、再入返回飞行试验、嫦娥四号等5次任务。嫦娥三号发射成功以后,中国国家航天局组织国内、国际科学家共同论证,嫦娥四号在实现月球背面同地球的中继通信情况下,去实现航天器在月球背面软着陆和巡视勘察。
这人类历史上的第一次月背着陆,是中国航天人向“不可能完成的任务”的挑战,其技术难度非常大。
首道难题是通讯问题。月球背面看不到地球,着陆器和探测器必须通过中继的方式,才能将讯息传回地球,也就是说,要把着陆器和探测器中继到轨道上的一颗卫星上,这对中继技术是一个考验。而要在30个月之内交付这一世界首颗地月中继通信卫星,要完成从方案设计到生产、集成、测试和试验的全部工作,时间之紧、难度之大可以说是前所未有。
但这并没有难倒中国航天人。地月中继通信卫星“鹊桥”研制工作一启动,整个项目团队就进入了冲刺状态。测试间的灯时常彻夜通明,办公室假日里也总是回荡着键盘的敲击声。大家知道这个中继星不同于其他的变轨,近月制动对轨道控制的要求极为苛刻,而且机会只有一次,稍有偏差,它将无法再回到正确轨道,中继星也就成了“断了线的风筝”。为了确保近月制动顺利完成,研制团队一起反复讨论,制定和完善应急预案。
2018年5月21日,嫦娥四号中继星“鹊桥”号成功发射,在整个任务研制流程中,“鹊桥”研制团队没有耽误一个重要节点,没有出现一次低层次质量问题,按时保质完成了全部研制任务,成功搭建起地月通信之桥,为月球背面的着陆器和巡视器提供了稳定可靠的中继通信链路,为月球背面软着陆探测人类壮举的实现提供了可能。
 
▲获奖者供图
软着陆 高智能“避障”
嫦娥四号月背着陆遇到的第二个难关是如何选择着陆区并实现软着陆。据专家介绍,月背的地形异常崎岖,几乎全是坑洼,这会给着陆带来很大的困难。美国、苏联早期的着陆技术,都是“盲降”,即往下冲,撞哪儿算哪儿。这种方式在月球正面或许可行,但在月背盲降很容易被撞翻或者撞毁,导致前功尽弃。因此,不仅要精心选择着陆区,嫦娥四号的着陆器也必须采取非常智能的“避障”式降落,要求它在到达离月背表面一定高度后,可以自主探测、自主平移和调整下降的速度和地点,要像一位机敏的轻功高手,避开各种障碍,优雅、轻巧地着陆。
负责嫦娥四号探测器系统着陆器总体设计的李飞,是位2009年从天津大学毕业的博士,自进入航天五院工作后,他常常会为中国的航天事业感到骄傲和自豪。据李飞说,嫦娥四号探测器有许多世界首创的亮点技术。首先是高精度着陆技术。团队提前设计了几种避障策略,着陆器上装有对月球测速、测距等的敏感器,还有激光三维的敏感器,用于分析月面上的地形情况,根据这个情况来控制着陆的速度、高度,以及最终的安全着陆点。这种自己识别、判断、决策、最终自己控制、避障并着陆技术,是人类首次在月球应用,也是由中国自主研发的一种人工智能。嫦娥四号探测器系统项目执行总监张熇也说:“虽然有个别产品是引进的,但我们可以非常自豪地说,嫦娥四号的关键技术,以及月面长期工作等技术,都是我国自主创新研发完成,属世界首创。”
新探索 永远无止境
从嫦娥四号的“诞生”到地月空间的旅行,从着陆在“永不可见”的月球背面到月球车迈开脚步,这份成绩是无数航天人用拼搏与汗水换来的。
嫦娥四号探测器系统项目执行总监张熇说,航天器最大的特点,就是一旦发射,既不像汽车能召回,也不像飞机有定期维修,它发上去,看不见摸不着,基本不可修复,如果有任何疏忽,很难补救。所以,航天人在工作中,尤其强调质量第一,即把所有的风险都要事前识别和控制,要 “零缺陷、零故障、零疑点,高标准、高安全、高可靠”,要有“如履薄冰、如临深渊”的心态。在这样高强度、高压力的工作环境下,一大批老专家和年轻的科研人员,抛开个人名利,恪尽职守,默默奉献。
据张熇介绍,月球背面比正面要古老几亿年,研究背面的月壤、地形地貌,对研究月球的起源演化有着重大的科学意义。从目前来看,各项数据都在持续观测和采集中,科学家会通过大量的反演、测算来得出结论,揭开月球更多的秘密,满足人类对宇宙的好奇和探索。此外,因为月球背面挡住了地球的辐射干扰,所以那里是做低频射电天文观测的理想场所。她还说,本次嫦娥四号搭载了来自德国和瑞典的载荷,是国际合作的一个成功案例。同时,探月四期工程的目的是建成一个能够长期在月面运行、可能地处极区附近的月球科研站,希望能有多个国家共同参与,共同提出一些科学任务,充分利用好这个科研站,从而取得更多科学技术成果。
国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华,在日前国新办举行的新闻发布会上表示,以嫦娥四号任务圆满成功为标志,我国探月工程四期和深空探测工程也全面拉开序幕。按照相关部署,到2020年前,探月工程要实现“绕、落、回”三步走的目标。即在嫦娥四号之后,将发射嫦娥五号,它除了要落上去、月面取样之外,还要在月面起飞,并在环月轨道交汇对接等等,届时还将有更多新技术一一展现。
 “世界因你而美丽——2018-2019影响世界华人盛典”颁奖礼将于3月30日晚(星期六)在北京凤凰中心华美登场,各奖项最终花落谁家将一一揭晓。届时,各主办媒体机构将对盛典活动进展进行全程关注和报道。
 “世界因你而美丽——2018-2019影响世界华人盛典”由凤凰卫视及凤凰网发起、中国新闻社及世界华文媒体集团联合发起,并连同二十余家海内外最富影响力的华语媒体共同主办。(来源:中国新闻网、今日科协)
 
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