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【津云关注】天津制造助嫦娥四号“迈出”登陆月背第一步

作者: 段玮 来源:百度
2019-01-12 12:11 

内容提要:2019年1月3日上午10点26分,由我国自主研制的嫦娥四号探测器成功在月球背面南极-艾特肯盆地软着陆,迈出了人类航天器首次月球背面着陆的第一步。这是人类探月史上的重要一步,更是天津制造迈出的又一“凌波微步”。

天津北方网讯:2019年1月3日上午10点26分,由我国自主研制的嫦娥四号探测器成功在月球背面南极-艾特肯盆地软着陆,迈出了人类航天器首次月球背面着陆的第一步。这是人类探月史上的重要一步,更是天津制造迈出的又一“凌波微步”。

嫦娥四号着陆器监视相机C拍摄的“玉兔二号”巡视器走上月面影像图(图片来源于“中国探月工程”公众号)

嫦娥四号是世界首颗在月球背面软着陆和巡视探测的航天器,其主要任务是着陆月球表面,继续更深层次更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息,完善月球的档案资料。12月8日2时23分,嫦娥四号探测器在西昌卫星发射中心发射成功,开启了人类航天器首次月球背面“登陆”之旅。

作为参研参试单位,坐落于天津滨海新区的中国航天科技集团五院518所(以下简称“518所”)生产的近20套/件星上产品伴随着嫦娥四号探测器的成功发射共同开启了奔月之旅。这些高、精、尖的星上产品包括机构类、结构类、控制类等多种类型,展示了我国在宇航产品精密制造及装配、测试、试验及总装等方面的强劲实力。

  嫦娥四号软着陆模拟动画(源自“中国探月工程”公众号)

嫦娥奔月,是古人在数千年前站在地球望向月亮时产生的旖旎幻想。古人极目深空,看到的却只有月球上模糊的影子,由此产生的美好想象所编织的动人故事,伴随了一代又一代中国孩子的童年。杨涛是518所“嫦娥四号”项目技术人员,高级工程师。听着“嫦娥奔月”神话故事长大的他从没想过未来自己也能亲自送“嫦娥”赴奔月之旅。

在故事中,嫦娥偷吃灵药便飞升月亮。然而现实中,送嫦娥四号登月却远远没有那么轻松。杨涛告诉记者,别看嫦娥四号探测器落月仿佛只是“轻轻”一下,但科研人员却要为这“一下”制造出专门的登陆系统。

据介绍,嫦娥四号探测器主要由着陆器与巡视器(即月球车“玉兔二号”)两大部分组成,分别承担登月与巡视勘察工作。其中帮助月球车迈出登月第一步的就是产自天津基地的机构部件在发挥作用。

当嫦娥四号探测器经过近一个月的飞行,终于在月球背面南极-艾特肯盆地软着陆后,便要将“玉兔二号”从着陆器上转移至月球表面开展探测工作。而这个过程,首先需要月球车连接解锁机构将月球车从着陆器上进行释放,然后再由转移机构将月球车从着陆器转移到月球表面。可以说,“玉兔二号”能否顺利“下车”登上月面开展工作,这两个机构在其中起着举足轻重的作用。

转移机构在机构件中属于“大哥大”。它不仅体型庞大,而且结构复杂,包含展开锁定铰链、压紧释放机构、展开联动机构等众多机构产品,集机电热于一体,装配精度极高,在生产和装配过程中要“一路过关斩将”才能成功。而巡视器连接解锁机构通过十个可解锁分离的装置将巡视器和着陆器可靠地链接在一起,在生产、总装和测试过程中难度极大。

  嫦娥四号巡视器车轮(图片来源于“中国探月工程”公众号)

在采访中,“万无一失”的标准杨涛反复提到多次。制造航天器,“失之毫厘,谬之千里”绝不是夸张的形容。制造过程中的“高精度”要求工作人员每一步都必须达到完美,做到“零失误”。

嫦娥四号部件产品“出厂”之前,必须要经过反复严格的试验测试。在AIT阶段,技术人员把小件组成大件,待部件具备实际功能后要测试功能是否可靠,这个阶段是航天器制造的重要环节。

杨涛举了试验中一次失败的例子。“曾经有一次,在地面模拟机构展开试验中,相机指向机构没有正常打开。我们分析查找问题后发现,失败原因在于前一项试验给这个部件带来了5克重量的改变。”

5克大约相当于一个小螺钉的重量,相较于该部件约7公斤的重量可谓微乎其微。杨涛告诉记者,火箭发射时产生的震动、压力,宇宙中高低温差的变化等都是航天器要面临的考验,“再小的变化都有可能导致试验失败。在总装试验之前,我们必选要把所有引起失败的因素都解决掉,要万无一失。”

“万无一失”的高要求,让杨涛他们始终处于精神高度紧张状态。“尤其是临近发射的时候,感觉时间过得特别慢,每一分钟都被撑得满满的。”杨涛说,因为航天器发射都窗口期的限制,可供发射的窗口有时候很短,可能是几天,也可能是几个小时,一旦错过时机有可能就要再等几年。所以必须要在有限的时间内,确保所有细节无误。而这样艰巨的任务,杨涛他们做到了。在整个嫦娥四号探测器登陆分系统中,518所承担了该分系统中6个单机产品的制造,以及其中3个单机产品的装配、测试及总装任务,在整个生产试验过程中交出了零质量问题的出色成绩。

从天上到地下,嫦娥四号奔月都有来自天津制造的“神助攻”。前期为了保证嫦娥四号探测器相关部件顺利运抵西昌,该所专门研制生产了储运防护的包装运输设备一路护航。从北京到西昌,从航空运输到公路运输,设备箱体不仅提供了恒温、恒湿、高洁净度、减振、隔冲以及防雨、防盐雾、防霉菌等全方位的保护,并且对箱内温度、压力、湿度、冲击等参数进行实时监测记录。

运到西昌后,嫦娥四号探测器在西昌卫星发射场技术区完成了总装、测试、加注等一系列工作后被放在该所生产的密封容器中,小心翼翼地运往发射塔架上,开始最后的整装待发。

这时,等候在天津基地的杨涛和同事们一直翘首盼望着从西昌传来的消息。“电视网上都有直播,我那天一直看到半夜1点多,总想着‘怎么还没发射啊?’”杨涛笑道。

12月8日2时23分,嫦娥四号探测器在西昌卫星发射中心发射成功。半夜3点多,杨涛突然醒来从朋友圈里看到了发射成功的消息,终于安心入眠。

然而心中的大石头只能算是落下一半。1月3日上午10点26分,嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆,月球车“玉兔二号”被安全转移到月面。这让杨涛终于彻底放下心来。一种前所未有的骄傲与自豪感随之袭来。他在朋友圈写下两个字“完美”!希望嫦娥四号的成功登月能开启2019年的“开门红”。

新一年,把家落在天津的他终于可以开始考虑一下“个人问题”,准备和爱人要个宝宝。杨涛说,等孩子长大,也会给他讲嫦娥奔月的故事。那时候,自己会无比骄傲地说:“月亮上没有嫦娥,但是有咱们中国制造的嫦娥四号探测器曾经到访过那里!”(津云新闻记者 段玮)

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