2021年2月25日

yabo88苹果|50年300颗“星”(技术观点)

北京宇宙飞行控制中心拍摄的落后嫦娥5号探测器模拟图。新华社记者金立旺照片

科研人员组装东方红一号卫星。资料照片

创新者们这样说。

“我们主要解决了有无的问题。以后要做的是“人没有我,人有我优越”。历史创造了“两弹一星”精神,面对当前和下一个任务,要继承和发扬“两弹一星”精神。相信年轻一代能比我们做得更好。”

——中国航空航天技术集团5元东方红1号卫星的主要技术负责人之一,神州号飞船的第一位首席设计师始发。

“航天事业的成功是一个团队的成功。望着星星,有中国宇航员的梦想。今天,更多年轻的北斗人成为这一旅程的主力军,他们更有活力,干劲十足,对宇宙强国的梦想充满热情和期待。”

——中国航空航天技术集团5元北斗卫星导航系统工程副总裁设计师、北斗3号卫星首席设计师史军

“探索隐藏在月面下的宇宙奥秘,带来的月阳钻样品是我们献给祖国的最浪漫的礼物。探索更深更远的浩瀚宇宙,宇航员永远不会停止。”

——中国航空航天科技集团5元5,29厂嫦娥5号钻子系统主任设计师王国新

“在新时代建设宇宙强国的目标需要与我们的自主创新进行有力的斗争。我国第一个火星探测任务将通过一次发射任务实现火星轨道、着陆和巡视。为了这个目标,所有科研人员日夜踏实工作,大胆创新,竭尽全力攻关,突破一系列核心技术,使我国的深空探测更上一层楼。”

——中国航天科技集团5元火星探测器总设计师孙泽珠

从2020年11月24日到2020年12月17日,嫦娥五号结束了为期23天的月球采样回归之旅,在中国航天史上取得了突破性成果。巧的是,嫦娥五号探测器也是中国航天科技集团五院(中国航天技术研究院)开发并成功发射的第300艘飞船。

1970年4月24日,由中国航空航天科技集团5院开发的第一颗宇宙飞船东方红1号卫星,作为我国第一颗人工地球卫星,开启了我国迈向宇宙时代的第一步。第一颗卫星,第一艘宇宙飞船,第一颗导航卫星,第一颗月球探测器,第一个宇宙实验室,第一艘货运飞船。税收300“星”,第一个“民”花了41年,第二个“民”花了6年

50年飞过300颗“星星”,不仅创造了中国航天史上无数的第一名,还见证了中国航天飞机从无到有、从弱到强、从宇宙大国走向宇宙强国的光辉历程。

嫦娥五号

正月施工目标中“回归”的大门真的推开了

“与嫦娥3号、嫦娥4号相比,嫦娥5号面临的不确定性更多,为正月工程目标中的‘会’打开了大门。”嫦娥五号探测器副总裁张红华说。

从进港到发射,嫦娥五号经历了十年的艰苦战斗。中国航天科技集团五院研究组充分继承了载人航天朗会对接、地外天体无人着陆器、回归等技术,在此基础上,联合研究机构集中在最强阵容上,渡过难关,突破了与月标采样任务相关的20多项核心技术。

开发初期,前所未有的一部分——3354月面着火起飞成为最难的“硬骨头”,带来了轨道设计、起飞测量、发动机控制等一系列难题。张红华和团队为了尽可能模拟嫦娥5号在月球上面临的情况,在考场上与110米高的塔重复了3个月的实验。为了解决落地姿势不好的问题,他们设计了数不清的预案。

根据嫦娥五号任务的施工日程,在短短一周内完成月面着陆、采样、点火起飞、月轨交会对接等一系列关键任务,是对嫦娥五号研究组的巨大考验。

探测器发射前一个月开始进入发射场,研究组进行了6次练习。

“控制室里的每个人都睁大眼睛,不放过一次数据跳动,提到嗓子,跑得快一点,好像就能跳出来。(威廉莎士比亚、哈姆雷特、希望)时间紧迫,所有人都在‘奔跑’。”张红华说。一个月的磨合练习也让我们窥见了球队对嫦娥5号发射过程的心声。

2020年12月17日1时59分,嫦娥5号怀着从月球采集的土壤安全着陆内蒙古狮子王时期。“与上个世纪进行的月球采样相比,我们的自主屏障软着陆和智能反应上升已经达到了新的水平。”张红华骄傲地说。

东方红一号

实现进入宇宙的梦想

时间追溯到1970年4月24日,我国第一颗运载火箭长征一号运载东方红一号卫星成功发射,实现了进入太空的梦想。

东方红一号卫星出生在特殊时期,当时国家的工业基础和科技水平仍然落后,国际朋友们惊叹不已。“你们在这种条件下开发了卫星,真是太棒了!””“。

铆钉是卫星制造不可缺少的工艺。在卫星早期样品开发过程和试验阶段,在没有铆钉枪和固定工件的桁架条件下,东方红1号开发人员用小锤子和几个自制铆钉逐一敲击铆钉。从卫星的外形选择到结构形式的制定、卫星热控措施到热真空模拟实验等繁杂的技术和工艺困难,都是在非常简陋的条件下攻克的。

让卫星在宇宙中演奏《东方红》乐曲在当时也非常高

难度。研制人员以高稳定度的6个音源振荡器代替“音键”,用程控线路产生的节拍来控制发音,经过上百次试验,终于确保东方红一号奏出了《东方红》。

  “我们在地面上直接听不到东方红一号卫星播放的乐曲,需要通过卫星的天线发送、地面站的接收,再由电台转播。”东方红一号卫星总体组成员胡其正提及,为了让普通收音机接收到卫星传来的乐曲,大家提出了这个“接力”的办法。

  还有一道技术难关就是要“看得见”。想用肉眼就能看到太空中运行的卫星,它的亮度必须要从七等星上升到四等星。而由于东方红一号卫星的直径仅有1米,也让“看得见”更加困难。最终,研制人员从折叠伞收缩打开的特点中找到灵感,决定在运载火箭的第三级上安装一个由高反光亮度的材料制成、可以在太空中撑开的“观测体”。由于这个“观测体”体积巨大,反光亮度极高,人们在地面上就可以直接观察到卫星。

  北 斗

  中国成为第三个拥有自主卫星导航系统的国家

  自主可控是北斗的特色,但从无到有,困难重重,北斗研制在摸索中起步。

  国产化从北斗一号的太阳能帆板做起。之后的国产化攻关更为艰苦,不论是东方红三号平台的横空出世,还是影响卫星寿命的三大关键部件,凭借自力更生的创业精神,科研人员逐一攻克,于2003年建成了北斗一号系统,使我国成为继美、俄之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

  “我们是以跑百米的速度在跑马拉松。”北斗三号卫星首席总设计师谢军如此形容北斗的研制节奏。

  很多北斗人至今还清晰记得2007年首颗北斗二号卫星研制的那段“激情燃烧的岁月”。根据国际电信联盟的规则,频率资源是有时限的,过期作废。时间不等人,争分夺秒完成了前期所有研制,参试人员进驻发射场后没有片刻的喘息,紧接着就是200小时不间断的加电测试。院士、卫星总指挥、总设计师和一线技术人员一起排班,共同扛住种种考验。2007年4月16日,卫星成功发射两天后,试验星发来清晰信号,此时距离空间频率失效仅有不到4个小时。也正是保护我国卫星导航系统频率资源的这次“壮举”,拉开了北斗区域导航系统建设的序幕。

  严慎细实的作风一代一代被继承。在北斗三号首组卫星的研制中,出现了一个蓄电池电压微小误差的小插曲。按照设计,电压差增加到一定限额,蓄电池也会自动进行调整,不会影响运行。

  “换!不能带着任何疑点上天。”北斗团队没放过这个隐患。重新打开太阳翼,卸下舱板,换下有隐患的蓄电池组。最终,按照原计划完成了全部工作,让卫星又多了一份安全保障。

  第九颗北斗三号卫星某关键单机测试中,主任设计师刘家兴发现了一个关键指标超标。但超标小于一纳秒,也就是小于十亿分之一秒,短到用“刹那”“瞬间”都难以形容。而进一步排查会平添很多工作量,还不一定能查出结果。但不查出原因,刘家兴过不了自己心里的那道关。最终,大家一起分析、查找问题,让指标恢复了正常。

  神舟五号

  中国载人航天工程的里程碑

  1992年,党中央正式批复实施载人航天工程,随后载人飞船立项,戚发轫被任命为神舟飞船总设计师。

  从事过导弹、运载火箭和卫星研究的戚发轫,接到担任神舟飞船总设计师任务时,已经59岁了,他原本准备再过一年就退休。接到任务之初,戚发轫坦言,“内心确实比较纠结,觉得压力很大。”更重要的原因是,“载人航天、人命关天”,戚发轫深感责任太重。

  当时中国载人航天工程已确立研制飞船,但究竟选用两舱方案还是三舱方案?这道选择题摆在了团队面前。

  “当时,国际上两舱和三舱方案都有,而且都成功了。中国到底用两舱方案,还是三舱方案?争论很大。最后,我们决定用三舱方案。”在戚发轫看来,结合中国的实际情况,采用适合自己的方案,这就是创新。

  1999年11月20日,我国第一艘无人试验飞船神舟一号成功发射,且飞船着陆处离预定地点只有10公里。

  回忆起从事航天数十年来最难忘的瞬间,张柏楠毫不犹豫地提到了神舟五号。那是中国载人航天工程的里程碑,首次实现了中国人飞天的梦想。

  当时,身为神舟五号飞船副总设计师的张柏楠,在飞船出厂前往酒泉卫星发射中心前,遇到了很大的考验。

  神舟五号是我国第一艘载人飞船,许多专家对航天员所用座椅缓冲器性能的稳定性提出了质疑。“座椅缓冲器”,顾名思义是保障航天员安全、舒适的一个重要工具。“座椅”不舒服,在太空复杂环境中以及返回落地时,航天员的安全就无法保证。

  本着“航天员的事,无小事”的信念,张柏楠临危受命,在其他人员都已经进驻酒泉卫星发射中心时,利用两个月时间集智攻关,最终设计制造出了安全稳定可靠的座椅缓冲器并通过验证,在火箭发射前顺利安装到了神舟五号返回舱上。

  余建斌 母国新 郭梓豫

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