劉莉
2020年11月24日4時30分,我國在文昌航天發(fā)射場,用長征五號遙五運載火箭成功發(fā)射探月工程嫦娥五號探測器,火箭飛行約2200秒后,順利將探測器送入預(yù)定軌道。歷經(jīng)23天驚心動魄的太空之旅,12月17日1時59分,嫦娥五號返回器攜帶月壤樣品在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域安全著陸,探月工程嫦娥五號任務(wù)取得圓滿成功。
習(xí)近平總書記在賀電中指出,嫦娥五號任務(wù)作為我國復(fù)雜度最高、技術(shù)跨度最大的航天系統(tǒng)工程,首次實現(xiàn)了我國地外天體采樣返回。這是發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢攻堅克難取得的又一重大成就,標(biāo)志著中國航天向前邁出的一大步,將為深化人類對月球成因和太陽系演化歷史的科學(xué)認(rèn)知做出貢獻(xiàn)。
九天攬月凱旋,中國航天創(chuàng)造了新的歷史。這是一趟滿載而歸的科學(xué)探索,也是一次智慧與勇氣兼?zhèn)涞臒o畏探險。從嫦娥一號到嫦娥五號,中國航天走向深空,踏夢遠(yuǎn)行,星辰大海,從未止步。本期素材精粹欄目,就帶大家一起來回顧“嫦娥五姐妹”的探月之旅,看看滿身“黑科技”的嫦娥五號在奔月和返回的過程中到底經(jīng)歷了什么,聽聽主流媒體對嫦娥五號任務(wù)的精彩評述,最后再追隨中國航天人的腳步去聆聽他們平凡而偉大的故事。這些內(nèi)容不僅能開闊大家的眼界,更是不可多得的時鮮作文素材,定能為大家寫作“時政作文”助上一臂之力。
“嫦娥五姐妹”的探月之旅
我國探月工程于2004年立項。依據(jù)分步實施、不斷跨越的原則,探月工程需完成“繞、落、回”三大目標(biāo),即繞月探測、落月探測、采樣返回探測。從2007年10月實施嫦娥一號任務(wù),到2013年實施嫦娥三號任務(wù),再到2020年實施嫦娥五號任務(wù),我國圓滿完成了探月工程“三步走”戰(zhàn)略規(guī)劃,這對于開啟月球與深空探測新征程,建設(shè)航天強(qiáng)國有著重要的里程碑意義。九天攬月星河闊,十六春秋繞落回。下面,就讓我們一起來回顧一下“嫦娥五姐妹”的探月之旅吧。
“繞”
嫦娥一號
發(fā)射時間:2007年10月24日
2007年10月24日,我國第一個月球探測器——嫦娥一號繞月探測器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號甲火箭送入太空,并于2008年7月1日完成了全月球影像數(shù)據(jù)的獲取。2008年10月24日,嫦娥一號在軌運行一年,完成了各項任務(wù)。2009年3月1日,嫦娥一號受控撞擊了月球豐富海區(qū)域,成功完成硬著陸。
嫦娥二號
發(fā)射時間:2010年10月1日
嫦娥二號原本是嫦娥一號的備份星,由于嫦娥一號表現(xiàn)出色,所以就將嫦娥二號改作我國探月二期工程的技術(shù)先導(dǎo)星。2010年10月1日,嫦娥二號在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。它主要完成了兩大任務(wù):一是對新技術(shù)進(jìn)行試驗驗證,對未來的預(yù)選著陸區(qū)進(jìn)行高分辨率成像;二是獲得更加豐富和準(zhǔn)確的探測數(shù)據(jù),深化對月球的科學(xué)認(rèn)知。2010年11月8日,我國首次公布了嫦娥二號傳回的嫦娥三號預(yù)選著陸區(qū)月面虹灣區(qū)域局部影像圖,這標(biāo)志著嫦娥二號任務(wù)取得圓滿成功。
“落”
嫦娥三號
發(fā)射時間:2013年12月2日
2013年12月2日,嫦娥三號在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭送入太空,當(dāng)月14日成功軟著陸于月球雨海西北部,這個著陸點被命名為“廣寒宮”。著陸器上還搭載著中國第一臺月球車——“玉兔號”,12月15日它們身上攜帶的相機(jī)拍下了彼此的身影,這也標(biāo)志著嫦娥三號任務(wù)圓滿成功?!坝裢锰枴痹虑蜍嚭椭懫饕黄?,開展了月表形貌和地質(zhì)構(gòu)造、月面物質(zhì)成分和可利用資源、地球等離子體層等科學(xué)探測。
嫦娥四號
發(fā)射時間:2018年12月8日
2018年12月8日,嫦娥四號在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭發(fā)射。2019年1月3日,嫦娥四號成功登陸月球背面,人類首次實現(xiàn)了月球背面軟著陸和巡視勘察,意義重大。除了搭載“玉兔二號”月球車外,嫦娥四號的著陸器還有一個金屬罐,里面是來自地球的土壤,在澆水之后,長出了月球上第一片植物的嫩芽。
“回”
嫦娥五號
發(fā)射時間:2020年11月24日
“回”是探月的最后階段,也是嫦娥五號的重要任務(wù)。它需要采集月球的土壤,再帶回地球。進(jìn)入月球軌道后,嫦娥五號會分為兩部分,開始它驚險的接力。其中的上升器和著陸器將在月球正面西北方風(fēng)暴洋附近的呂姆克山軟著陸,分別采集兩米深處和表面的土壤。接著,上升器帶著月壤樣本升空,與環(huán)繞月球的軌道器和返回器交接樣本。之后,軌道器和返回器就會帶著月球上這份準(zhǔn)備了45億年的“信物”重返地球。
嫦娥五號的五個首次
歷經(jīng)了23天的在軌飛行,于2020年12月17日順利返回地球的嫦娥五號,成功實現(xiàn)了我國航天史上的五個首次——首次月面自動采樣與封裝、首次月面起飛上升、首次月球軌道交會對接、首次高速再入帶樣返回,以及我國首次大規(guī)模進(jìn)行月壤樣品的存儲、分析和研究。下面,就讓我們來詳細(xì)了解一下吧!
首次月面自動采樣與封裝:在月面選定區(qū)域著陸并采集月壤是嫦娥五號任務(wù)中最引人注目的環(huán)節(jié)。2020年12月2日22時,經(jīng)過約19小時的月面工作,嫦娥五號探測器順利完成月球表面自動采樣,并按預(yù)定形式將月壤樣品封裝保存在上升器攜帶的貯存裝置中。
在完成月面工作后,嫦娥五號首次月面點火起飛、精準(zhǔn)入軌:與在地球起飛不同的是,月面起飛不具備平坦的起飛地,更沒有成熟完備的發(fā)射塔架,嫦娥五號必須克服月球表面復(fù)雜環(huán)境等難題,依靠航天器“自力更生”,實現(xiàn)起飛時自主定位、定姿。2020年12月3日23時10分,嫦娥五號探測器成功將攜帶月壤樣品的上升器送入預(yù)定環(huán)月軌道,月面起飛上升順利完成。值得一提的是,在點火起飛前,嫦娥五號還在月球表面首次實現(xiàn)了國旗的“獨立展示”,在陽光的照耀下,五星紅旗格外鮮艷。
在38萬公里外的月球軌道上進(jìn)行無人交會對接,這也是人類航天史上的首次嘗試:當(dāng)著陸器托舉上升器實現(xiàn)月面起飛上升后,上升器需要飛到月球軌道上,與軌返組合體交會對接,把采集到的月壤轉(zhuǎn)移到返回器。2020年12月6日5時42分,嫦娥五號上升器成功與軌道器和返回器組合體成功交會對接。
2018年年初,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)畢業(yè)的崔藝晗只身來到了文昌航天發(fā)射場工作。雖然是學(xué)理工科出身,但剛?cè)肼毜乃龑y試發(fā)射工作基本是零基礎(chǔ)。而她所在的測發(fā)指揮監(jiān)控系統(tǒng)又要負(fù)責(zé)大量的軟件、硬件,是發(fā)射場的神經(jīng)中樞。面對紛繁復(fù)雜的設(shè)備狀態(tài)、數(shù)據(jù)格式、接口關(guān)系,她沒有退縮。
為了能盡快滿足崗位需求,天生好學(xué)的崔藝晗全身心投入到學(xué)習(xí)中去。她經(jīng)常加班加點地鉆研系統(tǒng)組成原理、工作流程、接口關(guān)系,掌握軟件編程原理,不斷在學(xué)習(xí)實踐中提升自己。功夫不負(fù)有心人,如今,崔藝晗憑借自身努力成為一名合格的航天人,至今已成功執(zhí)行了四次測試發(fā)射任務(wù)。
何京江:用數(shù)據(jù)助力嫦娥奔月
人物速寫 用數(shù)據(jù)驅(qū)動創(chuàng)新,以創(chuàng)新賦能航天。何京江將鐘愛航天事業(yè)的炙熱初心和創(chuàng)新登攀的倔強(qiáng)執(zhí)著展露無遺——只要是航天發(fā)射能力提升所需要的,管他翻的山會有多高,過的坎會有多難,走的路會有多長,只管風(fēng)雨兼程地往前沖!
2020年11月24日,在文昌航天發(fā)射場,坐鎮(zhèn)數(shù)據(jù)處理崗位的50歲重慶女將何京江明白,自己的又一次探月征程開始了——從嫦娥一號到嫦娥五號,她全程參與其中,深耕航天測控數(shù)據(jù)處理和大數(shù)據(jù)研究領(lǐng)域十?dāng)?shù)載,她也被同事們尊稱為“數(shù)據(jù)女王”。
早在2012年,大數(shù)據(jù)還沒有引起國內(nèi)普遍關(guān)注的時候,何京江就敏銳地察覺到了這場數(shù)據(jù)革命即將帶來的機(jī)遇:“當(dāng)時在一本名為《BIG DATA》的外國書籍上,我看到了對未來航天大數(shù)據(jù)應(yīng)用的描述——‘構(gòu)建覆蓋整個發(fā)射場的數(shù)據(jù)中心,對海量的測試發(fā)射數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理和深入分析,采取豐富的可視化手段來展示航天發(fā)射過程中的業(yè)務(wù)信息、任務(wù)態(tài)勢、趨勢預(yù)測,從而獲得更加直觀、豐富、深入、準(zhǔn)確的內(nèi)在關(guān)聯(lián),實現(xiàn)從數(shù)據(jù)到信息再到知識的轉(zhuǎn)化,提升操作手的洞察力、指揮員的決策力和組織的優(yōu)化改進(jìn)能力??吹竭@本書之后,我就開始思考如何讓航天數(shù)據(jù)化?!?/p>
此后整整兩年,何京江總是在夜深人靜時思考著數(shù)據(jù)應(yīng)用的全新藍(lán)圖,用心規(guī)劃起數(shù)據(jù)中心的宏大方案。2014年項目立項,在接下來4年的研制周期里,何京江帶領(lǐng)她的團(tuán)隊攻堅克難,解決了數(shù)據(jù)管理、知識構(gòu)建、智能分析、平臺兼容等一系列問題,在浩瀚的航天大數(shù)據(jù)海洋里,最終為西昌、文昌兩個發(fā)射場打造出了“超級大腦”。
盧亮亮:嫦娥五號發(fā)射任務(wù)中的“配送員”
人物速寫 無論是“廚師長”還是“配送員”,無論是研發(fā)崗還是調(diào)度崗,中國的航天隊伍歷來就是一個強(qiáng)有力的大集體,每個人在不同的崗位上默默努力,才能共同成就夢想,在新時代、新征程上建功立業(yè)。盧亮亮站好了自己的每一班崗,彰顯了中國航天人的敬業(yè)與擔(dān)當(dāng)。
盧亮亮曾是從事嫦娥四號任務(wù)總體設(shè)計和月球探測后續(xù)任務(wù)規(guī)劃論證的系統(tǒng)工程師。在嫦娥五號發(fā)射任務(wù)中,他受命走上了總體協(xié)調(diào)和調(diào)度崗位。
嫦娥五號任務(wù)是目前我國航天系統(tǒng)中最復(fù)雜、受關(guān)注度最高的任務(wù)之一,狀態(tài)多、人員多、需求多,給保障任務(wù)帶來了很大挑戰(zhàn)。如果把工程總師比喻成“廚師長”,那么盧亮亮的崗位就是“配送員”。每一天,他都要清楚了解“廚師長”的當(dāng)日需求,及時把最新鮮的“食材”送到位,不早、不晚;把需要的“調(diào)料”加工好,讓一道“大餐”呈現(xiàn)最適宜的味道,不咸、不淡。為了保證工作質(zhì)量,他把以往在系統(tǒng)設(shè)計工作中形成的“雙想”思維模式運用到日常調(diào)度中——每天晚上先回想當(dāng)天工作情況,及時做好總結(jié);進(jìn)而充分發(fā)揮對任務(wù)流程熟悉的優(yōu)勢,把后續(xù)多天的工作提前想清楚、安排好,盡力保障每一位試驗隊員的需求。盧亮亮說:“作為嫦娥五號任務(wù)青年突擊隊的一員,接到任務(wù)的那一刻,我立即感受到一份喜悅涌上心頭——雖然我沒能處在設(shè)計崗位,但終于又能走進(jìn)發(fā)射場,和探測器、火箭近距離接觸,和昔日的戰(zhàn)友們共同奮斗。我很享受這個新的工作角色?!?img src="https://cimg.fx361.com/images/2021/03/17/qkimagesktgzktgz202102ktgz20210245-5-l.jpg"/>
禹志:修建一架通往月球的天梯
人物速寫 在嫦娥五號這項萬眾矚目而異常艱辛的任務(wù)背后,活躍著一群年輕科研工作者,禹志是他們中普通的一員。他用行動完成著習(xí)近平總書記“早日實現(xiàn)建設(shè)航天強(qiáng)國的偉大夢想”的殷切囑托,詮釋著“青春由磨礪而出彩,人生因奮斗而升華”的真實意義。
禹志是嫦娥五號探測器系統(tǒng)軌道器總體副主任設(shè)計師,他負(fù)責(zé)的軌道器就像一輛太空擺渡車,它的運轉(zhuǎn)關(guān)系到嫦娥五號任務(wù)全部11個階段中的8個階段。任務(wù)一開始,軌道器要將探測器組合體送往月球軌道,將著陸器上升器組合體這個“乘客”分離釋放。等著陸器上升器組合體在月面采樣完畢后,軌道器又將“變身”主動飛行器,與攜帶樣品容器的上升器交會對接,并將樣品容器從上升器平穩(wěn)可靠地轉(zhuǎn)移到返回器中。樣品轉(zhuǎn)移完成后,軌道器將上升器和對接艙分離,攜帶返回器重新回到地球。
為了圓滿完成地月往返運輸任務(wù),軌道器必須“重量輕,連得緊,分得開,抓得住,轉(zhuǎn)得過,回得來”。由于軌道器是在北京、上海兩地完成組裝和測試,禹志和他的團(tuán)隊就經(jīng)常在上海、北京兩地來回奔波,有時在北京參加試驗,一待就是三五個月?;厣虾:螅钟写罅抗ぷ饕o急處理,加班加點、披星戴月是家常便飯。
2020年11月17日,是器箭組合體轉(zhuǎn)運的重要日子。禹志說:“經(jīng)歷了7年研制、3年貯存,可謂十年磨一劍,終于眼看著它即將發(fā)射了。那種心情,就像看著女兒出嫁一般。我6歲的女兒多次問:‘爸爸在發(fā)射場做什么?什么時候回來?我對女兒說:‘爸爸正在修建一架通往月球的天梯,等通過這座天梯,把月球上的土壤帶回地球的時候,爸爸也就回家了?!?img src="https://cimg.fx361.com/images/2021/03/17/qkimagesktgzktgz202102ktgz20210245-6-l.jpg"/>
崔蘊:嫦娥五號背后的“鑄箭人”
人物速寫 艱難困苦,玉汝于成。中國航天事業(yè)從無到有,從小到大,靠的就是一代代航天人不懈的艱苦奮斗。崔蘊也在用雙手一步步編織著自己和祖國的航天夢。如今,長征五號肩負(fù)著月球探測和深空探測的使命,對崔蘊和所有為中國航天事業(yè)而堅守奉獻(xiàn)的航天人來說,新的“長跑”正在開始。
2020年11月24日凌晨4時30分,嫦娥五號順利點火升空。執(zhí)行此次發(fā)射任務(wù)的長征五號運載火箭,是我國自主研發(fā)的第一枚大型運載火箭。它的總裝車間坐落于天津,總裝是火箭誕生前的最后一道關(guān)卡,崔蘊則是這道關(guān)卡的“總把關(guān)人”。
2013年,崔蘊擔(dān)任天津航天長征火箭制造有限公司總裝測試車間副主任,負(fù)責(zé)新一代運載火箭總裝?!拔覀兒教旎鸺傃b人有一句行話,叫‘后墻不倒。什么是‘后墻?就是火箭出廠的時間節(jié)點必須守住?!贝尢N說。
長征五號運載火箭箭體上有5萬多個零部件,螺釘數(shù)目更是巨大,品種繁多,裝配要求不一,任何一個微小的安裝失誤都可能導(dǎo)致火箭最后發(fā)射失敗。例如,長征五號的燃料儲箱體積很大,儲箱壁使用了全新的工藝和材料,其最薄的地方只有兩毫米,在裝配時嚴(yán)禁觸碰,這就更增大了裝配難度。花了整整兩個月時間,經(jīng)過上百次的實驗,無數(shù)次修改圖紙和方案,崔蘊帶領(lǐng)團(tuán)隊首創(chuàng)了“旋轉(zhuǎn)法”,終于攻克了長征五號大直徑火箭裝配難的關(guān)鍵問題。按照此方案,工作人員在地面就可以進(jìn)行各項裝配工序,實現(xiàn)了多人多點同時操作,總裝工作效率提高了兩到三倍。通過技術(shù)和管理上的大膽創(chuàng)新,崔蘊帶領(lǐng)團(tuán)隊有效保證了火箭出廠時間節(jié)點的“后墻不倒”。