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对比美苏探月技术 嫦娥玉兔探月不走寻常路【2】

2014年01月03日07:55    来源:中国青年报    手机看新闻
原标题:对比美苏探月技术 嫦娥玉兔探月不走寻常路

  “嫦娥”、 “玉兔”集成了代表当今世界科技水平的新技术

  嫦娥三号任务宣布成功次日,吴伟仁告诉中国青年报记者:“嫦娥三号,我们是按照最好的结果去努力,也做了最坏的准备,整个过程光故障预案就做了200多个,但到现在一个都没有用上。”

  这和整个科技发展不无关系。值得一提的是,中国空间技术研究院任务支持中心在嫦娥三号任务中首次采用的数字仿真系统,可以实现预测,而这是美苏探月行动中所不具备的。

  吴克告诉记者,这是中国航天史首次实现伴飞功能,其能把月面的遥测数据和系统数据结合起来,预示车在月面走有没有风险。比如,遥测数据显示,巡视器某设备温度升高,地面仿真系统温度也跟着升高,“仿真系统伴飞功能有预示能力,它预测到随着温度越来越高,设备有崩溃的风险,就能提前让巡视器不干后面的事。”

  “我们凭什么有信心?”吴克说,就是因为所有规划出来的指令,都在仿真系统走了一遍,把正确的概率又提高了。假使没有这个程序,只能通过人员判断,那就存在人员误判漏判的风险。

  此外,围绕探月的技术发展还有,微小型化技术的发展、自主控制和智能技术的提高、新型传感器技术的问世,等等。

  2013年12月14日,嫦娥三号在动力下降段成功避开了一个大坑,这个大坑位于着陆点东北方17米处,直径20米、深达2~3米。在吴伟仁看来,这得归功于激光测距技术等实现的自主避障功能。

  当年还停留在“微波”时代的美国、苏联自然没有这个技术。

  阿波罗计划利用航天员在着陆过程中进行地形识别,仅仅通过航天员简单的鸟瞰,来发现和控制躲避月面障碍物,从危险区中识别出安全的着陆点。

  嫦娥三号着陆器系统副总设计师张熇称之为“盲降”,她告诉中国青年报记者,“设计好了这条轨道就落下去,下面有坑、有石块可能会翻倒。”

  “苏联、美国的月球车毕竟使用的都是40年多前的技术,‘玉兔’集成了代表当今世界科技水平的新技术:用超大规模集成电路代替了当年的晶体管,采用无刷电机技术解决了有刷电机寿命有限的问题。车载的有效载荷,无论是探测的手段,还是探测的精度都已有了质的变化。”权爽说。

  没有更多的国外参考,只好再造一个月球

  “月球的尘埃中,夹杂着类似木炭或火药的气味。当然,我们闻不到所取样品有这样的气味,因为它们被密封在盒子里。但暴露于舱内的氧气中时,我们可以嗅到航天服上粘着的尘埃那浓重的烧焦味。”阿波罗11号航天员巴兹·奥尔德林这么形容自己在月球上闻到的味道。

  此前,中国航天人能拿到的月面数据大多只能来自于美国等国的公开资料,“真实情况,别人说不定会藏着掖着。”王芳说。所以当看到玉兔车在月面留下的第一道轮印时,以前一直以为月壤“特别松软”的她发现,车辙没想象中的深,这意味着月壤是比较硬的。

  没有更多的国外参考,中国人只好再造一个月球。

  “航天器一旦打到天上,出了问题,总不能再派人去修吧?”嫦娥三号巡视器综合测试指挥王少林说。这要求航天器具有高可靠性,而这依赖于充分的地面验证。

  经过1.8万公里的选址,巡视器团队选定了敦煌西北、库姆塔格沙漠与罗布泊交界处的阿克奇谷地,“这里是中国最像月球的地方”。在这里,玉兔车曾连跑十几天,进行过公里级的“长途拉练”。

  沙漠里,一辆大卡车跟在徐徐前移的玉兔车后,一条电缆连着两辆车,为太阳翼没有带电池片的玉兔车提供能源。

  伴着轰隆的发电机,嫦娥三号巡视器综合测试指挥权爽、王少林和其他同事挤在卡车车厢内,膝盖对着膝盖,空间窄得连站都站不起来,这一挤就是十几个小时。在这样艰苦的条件下,他们实现了对巡视器的首次遥操作。

  进行整车月球低重力试验是嫦娥三号的重大难题之一,巡视器团队在国际上首次提出利用单吊索方式,模拟玉兔车月面轮压的测试方法。在巡视器室内试验场,负责视觉定位的遥操作主管设计师温博向记者介绍悬挂着的一个吊索,它曾把占玉兔车质量5/6的部分吊离地面,让玉兔车只用承受1/6重力。一旦承重多了,就会超出车轮的承受能力。

  2013年12月15日,看到玉兔车走出在月球上的第一步时,这个30岁的女航天人笑了。

  28岁的嫦娥三号巡视器总体主管设计师王昊宇,29岁的主管设计师薛博,还有30岁的王少林,30岁的吴克,32岁的权爽,32岁的王芳。贾阳说,整个团队每个人都在干“以前没干过的事”,正是这支新鲜的团队,锻造了中国的第一次落月。

(来源:中国青年报)

(责编:值班编辑、赵竹青)




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