嫦娥五号副总指挥张玉花: “嫦五”任务如同拍摄太空大片

2021-01-04   来源:广州日报
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  张玉花

  2020年底,嫦娥五号探月归来,我国首次月球“挖土”任务圆满收官,举世瞩目。而嫦娥五号的副总指挥张玉花,更是很多航天人心中的偶像。张玉花在载人航天领域干了18年,后来接到调令,她二话没说就参与到探月工程中来,从嫦娥三号、嫦娥四号再到嫦娥五号她都全程参与,见证了我国探月工程的光辉足迹。刚刚过去的2020年,不论是对于张玉花还是中国航天事业都是极为不平凡的一年。“嫦娥五号实现了五个‘第一次’,都是中国的创新,十年磨砺一朝成,它的成功意味着我国掌握了无人月球探测的最主要基本技术,无疑给后续无人月球科研站的建设奠定坚实的基础,意味着中国向航天强国迈出有力的一步。”张玉花说。

  从“一页纸”到“嫦五”诞生

  据了解,嫦娥五号探测器从方案论证到初样完成,张玉花与团队不仅克服了人力资源和条件保障短缺的困难,还在月球轨道首次无人交会对接、首次样品转移等一系列高超难度动作等关键技术上实现了突破。至今回忆起嫦娥五号研制十年中的一些细节,张玉花都感慨万千。“有时想想那些困难,都不知道怎么熬过来的,但我们最终还是挺过来了。”

  探月工程三期任务最引人瞩目的当属首次在38万公里之外的月球轨道上进行交会对接,将装有月壤的样品容器从上升器转移至返回器中。为了确保“抓得住,抱得紧,转得稳”的既定目标,精准可靠控制抱爪机构和转移机构是关键。2011年,对接机构与样品转移分系统的研制拉开帷幕,团队成立之初只有8个人,虽然在当时有载人航天工程对接机构的研制基础,但是探月三期的对接与样品转移机构无论是功能还是性能都与异体同构周边式对接机构有很大差异,难度更大,精度和自主程度要求更高。由于探月项目状态复杂、继承性较弱,能参考的初始资料可以说只有“一页纸”。一开始,对接机构设计中开展了4种对接方案设计和9种转移方案设计,团队通过多轮方案比较及关键技术攻关,最终确定了最终的“抱爪式”对接方案和“连杆棘爪”转移方案。

  后来为验证方案样机的功能,团队提出了吊挂式对接试验方案,但把方案“变现”却只有短短的几个月的时间了,没有捷径和退路。回想那段“不分昼夜”的阶段,张玉花很是感慨,初样研制两年半的时间,迭代设计了3连套图纸,研制了电性件、电测件、鉴定件等6大件。尤其是鉴定件的力学试验,产品润滑采用溅射二硫化钼,这种特殊的镀膜材料对湿度极度敏感。当时,振动厂房空调通宵轰鸣,设计师们50小时轮番上阵试验,就怕空调突然“罢工”,或是试验后的运输遇到下雨天。“当时我们最需要的是方便面和一个整夜的觉。熬通宵对我们来说都是家常便饭。”团队设计师刘洲说。

  而在研制过程中,摆在团队面前最直接的困难就是重量和功耗紧张。研发团队经过十数轮论证,将原有分散在多个分系统中的能源管理与控制、火工品起爆控制等功能全部集成至数据管理的功能中,形成全新的综合电子分系统。

  现有技术为未来打下基础

  张玉花表示,嫦娥五号这次月球采样顺利返回,是一个了不起的成就。“一般的国家很难组织起这样一场巨大的探月任务。”张玉花形容,执行嫦娥五号任务就好像在拍摄一部太空大片。

  张玉花的生日恰逢中秋节,别人中秋节时赏月,她则是看着月亮,惦记着自己主持设计的探测器那一刻在月球的哪个位置。“一想起月球正面背面都有我们国家的装置,就会觉得我们的工作很有意义,会很有自豪感。人类对深空的探索才刚刚起步,我们也会从探月出发,向更远的外太空探索。”

  张玉花告诉记者,在完成探月工程“绕、落、回”三部曲之后,中国对月球的探索并不会停下,月球仍然有很多地方值得人们探索。此外载人登月也要先进行关键技术的攻关,等近地轨道的空间站建成再规划论证。而目前开展的月面起飞、轨道交会对接、再入返回等都是未来载人返回的必要技术,这些技术通过验证,也为未来我国载人登月打下坚实基础。

  张玉花表示,目前我国已经开启了深空探测,深空探测是指对大于地月距离的天体开展的探测活动。火星探测是当今世界航天活动的重要领域,是一个国家综合国力和创新能力的集中体现。我国第一个火星探测器天问一号就是我们深空探测的重要一步。截至2021年1月3日6时,天问一号探测器已经在轨飞行163天,飞行里程突破4亿公里,距离地球约1.3亿公里,距离火星约830万公里。探测器姿态稳定,按计划将在一个多月后实施近火制动,进入环火轨道,准备着陆火星。天问一号将实现对火星的“绕、着、巡”,未来还会按计划对小行星等其他目标进行探测。文/广州日报全媒体记者 肖欢欢 图/受访者提供

责编: 刘小茗

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