![]() |
|
在北京航天飛行控製中心拍攝的落月後的嫦娥五號探測器模擬圖。 |
![]() |
|
科研人員組裝東(dong) 方紅一號衛星。 |
“我們(men) 主要解決(jue) 了有無的問題,今後要做的是‘人無我有,人有我優(you) ’的工作。曆史造就了‘兩(liang) 彈一星’精神,麵對當前和接下來的任務,更要傳(chuan) 承和弘揚好‘兩(liang) 彈一星’精神。相信年輕一代一定能比我們(men) 做得更好。”
——中國航天科技集團五院東(dong) 方紅一號衛星主要技術負責人之一、神舟號飛船首任總設計師戚發軔
“航天事業(ye) 的成功是一個(ge) 團隊的成功。仰望星空,那裏有中國航天人的夢想。如今,更多的年輕北鬥人成為(wei) 這個(ge) 征途上的主力軍(jun) ,他們(men) 更有活力、更有幹勁,也更有對航天強國夢的熱忱和期許。”
——中國航天科技集團五院北鬥衛星導航係統工程副總設計師、北鬥三號衛星首席總設計師謝軍(jun)
“探取月麵下蘊藏著的宇宙奧秘,帶回的月壤鑽取樣品是我們(men) 獻給祖國的最浪漫禮物。探索更深更遠的浩瀚太空,航天人永不止步。”
——中國航天科技集團五院五二九廠嫦娥五號鑽取子係統主任設計師王國欣
“新時代建設航天強國的目標更加需要我們(men) 自主創新、奮勇拚搏。我國首次火星探測任務,將通過一次發射任務實現火星環繞、著陸和巡視。為(wei) 了這個(ge) 目標,全體(ti) 科研人員夜以繼日地紮實工作、大膽創新、全力攻關(guan) ,突破一係列關(guan) 鍵技術,助推我國深空探測走向更遠的地方。”
——中國航天科技集團五院火星探測器總設計師孫澤洲
2020年11月24日到2020年12月17日,嫦娥五號完成了23天的月球采樣返回之旅,創造了中國航天史上一個(ge) 裏程碑式的成就。巧合的是,嫦娥五號探測器也是中國航天科技集團五院(中國空間技術研究院)研製並成功發射的第300個(ge) 航天器。
1970年4月24日,中國航天科技集團五院研製的第一顆航天器東(dong) 方紅一號衛星,作為(wei) 我國第一顆人造地球衛星開啟了我國走向太空時代的第一步。第一顆人造衛星、第一艘飛船、第一顆導航衛星、第一顆月球探測器、第一個(ge) 空間實驗室、第一艘貨運飛船……細數300“星”,第一個(ge) “百星”用了41年時間,第二個(ge) “百星”用了6年時間,而達成第三個(ge) “百星”,隻用了3年時間。
50年放飛300“星”,不僅(jin) 創造了中國航天史上眾(zhong) 多第一,也見證了中國航天從(cong) 無到有、從(cong) 弱到強,從(cong) 航天大國邁向航天強國的光輝曆程。
嫦娥五號
真正推開了探月工程目標中“回”的大門
“與(yu) 嫦娥三號、嫦娥四號相比,嫦娥五號麵對的不確定性更多,真正推開了探月工程目標中‘回’的大門。”嫦娥五號探測器副總師張洪華說。
從(cong) 立項到發射,嫦娥五號經曆了10年的艱辛奮戰。中國航天科技集團五院研製團隊在充分繼承載人航天交會(hui) 對接、地外天體(ti) 無人著陸器與(yu) 返回等技術的基礎上,聯合參研單位集中最強陣容攻克難關(guan) ,先後突破了月表采樣任務所涉及的20餘(yu) 項關(guan) 鍵技術。
研製之初,前所未有的一個(ge) 環節——月麵點火起飛成了最難啃的“硬骨頭”,並隨之帶來軌道設計、起飛測控、發動機控製等一係列難題。為(wei) 了盡可能模擬嫦娥五號在月球上將麵臨(lin) 的情況,張洪華和團隊在試驗場反複做試驗,與(yu) 一台高110米的塔架相伴3個(ge) 月。為(wei) 了解決(jue) 落地姿勢不理想的問題,他們(men) 設計了數不清的預案。
按照嫦娥五號任務的工程安排,短短一周內(nei) 要完成月麵著陸、采樣、點火起飛以及月軌交會(hui) 對接等一係列關(guan) 鍵環節,這是對嫦娥五號研製團隊的巨大考驗。
從(cong) 探測器發射前一個(ge) 月進入發射場開始,研製團隊進行了6次演練。
“控製大廳裏所有人睜大雙眼,不放過任何一次數據的跳動,心提到嗓子眼上,感覺再跳快一點兒(er) 都能蹦出來。時間非常緊迫,所有人都是‘跑著走’。”張洪華說。一個(ge) 月的磨合演練也讓團隊對嫦娥五號發射過程了然於(yu) 胸。
2020年12月17日1時59分,嫦娥五號懷揣取自月球的土壤安全著陸在內(nei) 蒙古四子王旗。“與(yu) 上世紀進行的月球采樣相比,我們(men) 的自主避障軟著陸和智能自適應上升方麵已然達到一個(ge) 新水準。”張洪華自豪地說。
東(dong) 方紅一號
實現進入太空的夢想
時光回溯到1970年4月24日,我國首枚運載火箭長征一號搭載著東(dong) 方紅一號衛星成功發射,實現了進入太空的夢想。
東(dong) 方紅一號衛星誕生於(yu) 一個(ge) 特殊時期,那時國家的工業(ye) 基礎和科學技術水平還很落後,國際友人驚歎:“你們(men) 在這樣的條件下研製出了衛星,真的很了不起!”
鉚接,是衛星製造中必不可少的一道工序。衛星初樣研製過程和試驗階段,在沒有鉚槍和固定工件的桁架條件下,東(dong) 方紅一號的研製人員就靠一把小錘和幾個(ge) 自製的鉚模,將鉚釘一個(ge) 又一個(ge) 地敲上去。從(cong) 衛星的外形選擇到結構形式製定,從(cong) 衛星熱控措施到熱真空模擬試驗等繁雜的技術和工藝難關(guan) ,都是在極其簡陋的條件下攻克的。
要讓衛星在太空奏響《東(dong) 方紅》樂(le) 曲,這在當時也具有很高難度。研製人員以高穩定度的6個(ge) 音源振蕩器代替“音鍵”,用程控線路產(chan) 生的節拍來控製發音,經過上百次試驗,終於(yu) 確保東(dong) 方紅一號奏出了《東(dong) 方紅》。
“我們(men) 在地麵上直接聽不到東(dong) 方紅一號衛星播放的樂(le) 曲,需要通過衛星的天線發送、地麵站的接收,再由電台轉播。”東(dong) 方紅一號衛星總體(ti) 組成員胡其正提及,為(wei) 了讓普通收音機接收到衛星傳(chuan) 來的樂(le) 曲,大家提出了這個(ge) “接力”的辦法。
還有一道技術難關(guan) 就是要“看得見”。想用肉眼就能看到太空中運行的衛星,它的亮度必須要從(cong) 七等星上升到四等星。而由於(yu) 東(dong) 方紅一號衛星的直徑僅(jin) 有1米,也讓“看得見”更加困難。最終,研製人員從(cong) 折疊傘(san) 收縮打開的特點中找到靈感,決(jue) 定在運載火箭的第三級上安裝一個(ge) 由高反光亮度的材料製成、可以在太空中撐開的“觀測體(ti) ”。由於(yu) 這個(ge) “觀測體(ti) ”體(ti) 積巨大,反光亮度極高,人們(men) 在地麵上就可以直接觀察到衛星。
北 鬥
中國成為(wei) 第三個(ge) 擁有自主衛星導航係統的國家
自主可控是北鬥的特色,但從(cong) 無到有,困難重重,北鬥研製在摸索中起步。
國產(chan) 化從(cong) 北鬥一號的太陽能帆板做起。之後的國產(chan) 化攻關(guan) 更為(wei) 艱苦,不論是東(dong) 方紅三號平台的橫空出世,還是影響衛星壽命的三大關(guan) 鍵部件,憑借自力更生的創業(ye) 精神,科研人員逐一攻克,於(yu) 2003年建成了北鬥一號係統,使我國成為(wei) 繼美、俄之後第三個(ge) 擁有自主衛星導航係統的國家。
“我們(men) 是以跑百米的速度在跑馬拉鬆。”北鬥三號衛星首席總設計師謝軍(jun) 如此形容北鬥的研製節奏。
很多北鬥人至今還清晰記得2007年首顆北鬥二號衛星研製的那段“激情燃燒的歲月”。根據國際電信聯盟的規則,頻率資源是有時限的,過期作廢。時間不等人,爭(zheng) 分奪秒完成了前期所有研製,參試人員進駐發射場後沒有片刻的喘息,緊接著就是200小時不間斷的加電測試。院士、衛星總指揮、總設計師和一線技術人員一起排班,共同扛住種種考驗。2007年4月16日,衛星成功發射兩(liang) 天後,試驗星發來清晰信號,此時距離空間頻率失效僅(jin) 有不到4個(ge) 小時。也正是保護我國衛星導航係統頻率資源的這次“壯舉(ju) ”,拉開了北鬥區域導航係統建設的序幕。
嚴(yan) 慎細實的作風一代一代被繼承。在北鬥三號首組衛星的研製中,出現了一個(ge) 蓄電池電壓微小誤差的小插曲。按照設計,電壓差增加到一定限額,蓄電池也會(hui) 自動進行調整,不會(hui) 影響運行。
“換!不能帶著任何疑點上天。”北鬥團隊沒放過這個(ge) 隱患。重新打開太陽翼,卸下艙板,換下有隱患的蓄電池組。最終,按照原計劃完成了全部工作,讓衛星又多了一份安全保障。
第九顆北鬥三號衛星某關(guan) 鍵單機測試中,主任設計師劉家興(xing) 發現了一個(ge) 關(guan) 鍵指標超標。但超標小於(yu) 一納秒,也就是小於(yu) 十億(yi) 分之一秒,短到用“刹那”“瞬間”都難以形容。而進一步排查會(hui) 平添很多工作量,還不一定能查出結果。但不查出原因,劉家興(xing) 過不了自己心裏的那道關(guan) 。最終,大家一起分析、查找問題,讓指標恢複了正常。
神舟五號
中國載人航天工程的裏程碑
1992年,黨(dang) 中央正式批複實施載人航天工程,隨後載人飛船立項,戚發軔被任命為(wei) 神舟飛船總設計師。
從(cong) 事過導彈、運載火箭和衛星研究的戚發軔,接到擔任神舟飛船總設計師任務時,已經59歲了,他原本準備再過一年就退休。接到任務之初,戚發軔坦言,“內(nei) 心確實比較糾結,覺得壓力很大。”更重要的原因是,“載人航天、人命關(guan) 天”,戚發軔深感責任太重。
當時中國載人航天工程已確立研製飛船,但究竟選用兩(liang) 艙方案還是三艙方案?這道選擇題擺在了團隊麵前。
“當時,國際上兩(liang) 艙和三艙方案都有,而且都成功了。中國到底用兩(liang) 艙方案,還是三艙方案?爭(zheng) 論很大。最後,我們(men) 決(jue) 定用三艙方案。”在戚發軔看來,結合中國的實際情況,采用適合自己的方案,這就是創新。
1999年11月20日,我國第一艘無人試驗飛船神舟一號成功發射,且飛船著陸處離預定地點隻有10公裏。
回憶起從(cong) 事航天數十年來最難忘的瞬間,張柏楠毫不猶豫地提到了神舟五號。那是中國載人航天工程的裏程碑,首次實現了中國人飛天的夢想。
當時,身為(wei) 神舟五號飛船副總設計師的張柏楠,在飛船出廠前往酒泉衛星發射中心前,遇到了很大的考驗。
神舟五號是我國第一艘載人飛船,許多專(zhuan) 家對航天員所用座椅緩衝(chong) 器性能的穩定性提出了質疑。“座椅緩衝(chong) 器”,顧名思義(yi) 是保障航天員安全、舒適的一個(ge) 重要工具。“座椅”不舒服,在太空複雜環境中以及返回落地時,航天員的安全就無法保證。
本著“航天員的事,無小事”的信念,張柏楠臨(lin) 危受命,在其他人員都已經進駐酒泉衛星發射中心時,利用兩(liang) 個(ge) 月時間集智攻關(guan) ,最終設計製造出了安全穩定可靠的座椅緩衝(chong) 器並通過驗證,在火箭發射前順利安裝到了神舟五號返回艙上。
關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號,在對話框:
回複【最新活動】,了解近期科普活動
回複【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】,了解最新科普研學營
回複【科普課堂】,了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】,了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】,了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】,學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
