一系列探火成績?nèi)〉玫谋澈?,離不開勇于探索,敢于創(chuàng)新的中國航天人。
(資料圖)
在航天科技集團八院,設(shè)計師正在對火星環(huán)繞器的狀態(tài)進行驗證。
航天科技集團八院天問一號火星環(huán)繞器總體副主任設(shè)計師 杜洋:我們現(xiàn)在就是利用環(huán)繞器的一個在軌驗證系統(tǒng),對環(huán)繞器即將操作的一些在軌操作進行地面的全流程的驗證,確保這些動作都是正確無誤的。
杜洋所在的就是火星環(huán)繞器的設(shè)計師團隊。2020年7月,我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”成功發(fā)射,“天問一號”探測器由火星環(huán)繞器和著陸巡視器組成,其中,火星環(huán)繞器是我國第一顆人造火星衛(wèi)星,圍繞著火星進行科學探測。作為一位功能強大的“太空多面手”,環(huán)繞器在“天問一號”火星探測任務(wù)中,充當了飛行器、通信器和探測器三大角色。從工程立項到成功發(fā)射,這支平均年齡只有35歲的年輕的團隊,完成了火星環(huán)繞器從最初的設(shè)計到最終的研制全過程,如何確保這些產(chǎn)品在天上能夠成功而且可靠運行,研制團隊面對著極大的挑戰(zhàn)。
杜洋:到火星的時候會有一個關(guān)鍵動作,它叫火星制動捕獲。這個動作其實對于火星環(huán)繞器,甚至“天問一號”整個任務(wù)來講,是非常大的考驗。圍繞這個考驗,我們怎么才能做好這個動作,其實在我們的研制中也是攻關(guān)了很久。
杜洋介紹,從地球發(fā)射火星探測器到火星,要飛行202天,最遠的距離達到4億公里,在這個過程中,通信傳輸?shù)臅r間會越來越長,信號會越來越弱,如何解決這個問題,關(guān)系到任務(wù)的成敗。
杜洋:如何在這么長的距離里面能確保我們的信息傳輸,其實是通過配置了一臺非常高靈敏度的應(yīng)答機,而且增加了一個2.5米口徑的定向天線,那就相當于是我用一個非常靈敏的設(shè)備能收到信號,同時通過一個非常大的喇叭把弱小的信號給收回來。通過這種形式,我就可以確保通信上沒有問題,其實這兩臺設(shè)備都是很難研制的。
設(shè)備研制出來了,好不好用,在天上是否能達到預(yù)期的效果,研制團隊在全國的東南西北8個地方進行了大量測試的工作,同時對可能出現(xiàn)的故障進行了大量的模擬,最終設(shè)計出一套自主管理程序。
杜洋:這個程序通過地面上不停地試驗驗證,最終確保這個流程能夠穩(wěn)妥可靠執(zhí)行,我們累計所有的設(shè)備加電時長應(yīng)該超過了2000多小時,然后把我們的操作指令、操作流程不斷地滾動去執(zhí)行,確保這個設(shè)計都是正確的。最終,環(huán)繞器的表現(xiàn)也如教科書般的一樣,非常的精準,按照我們的設(shè)計狀態(tài)一步一步走下來。
功夫不負有心人,在研制團隊夜以繼日的努力下,他們接連攻克了火星制動捕獲、超遠距離通信、長時間在軌自主管理、深空光學自主導航等多項關(guān)鍵技術(shù)。我國首次火星探測通過一次任務(wù),就實現(xiàn)了火星環(huán)繞、著陸和巡視三大目標。
在今年的中國航天日上,國家航天局發(fā)布了基于火星環(huán)繞器攜帶的中分辨率相機拍攝數(shù)據(jù)制作而成的火星全球影像圖,向全球共享“天問一號”的科學成果。如今,火星環(huán)繞器依然在“環(huán)繞火星”的崗位上,持續(xù)對火星開展多維度探測。
杜洋:從2014年的10月份到2020年7月份的發(fā)射,基本上是近6年的時間,做設(shè)計、做充分的驗證,這種測試過程是24小時(不停),就是一定要把火星這件事干成,一直在往前走。任務(wù)成功的時候回想這些事,覺得特別榮幸,能趕上這么好的一個時代,參與到了一個能給國家去做貢獻的任務(wù)當中。
(原標題:探索火星背后有哪些故事?走近“天問一號”火星環(huán)繞器研制團隊)
關(guān)鍵詞: