嫦娥三號探測器研製團隊探秘 平均年齡剛超30歲

中華民族的千年夢想、“嫦娥奔月”的美麗傳説，如今終於成為現實。記者從中國航天科技集團公司瞭解到，擔負本次探月任務的嫦娥三號探測器，是我國自行設計、研製，自主獨立完成的。締造這一奇蹟的是一支平均年齡剛超過30歲的探月“夢之隊”。

創新放飛嫦娥夢

2008年3月，探月工程二期立項，嫦娥三號探測器研製的大幕拉開。這項使命，落在了航天科技集團第五研究院嫦娥三號團隊的肩頭。

雖然有嫦娥一號、二號衞星成功繞月的技術基礎和經驗，但嫦娥三號要首次在月面軟着陸，走進“廣寒宮”，困難重重，許多新的技術難題需要攻克。與以往我國任何航天器相比，它面臨月面特殊温度、月塵、月壤、月面地形地貌等新環境帶來的難題，還要突破月球無大氣條件下的着陸減速、着陸段自主導航控制、着陸衝擊緩衝、月面生存、月面移動、月面巡視自主導航與遙操作控制等核心關鍵技術，技術跨度大，設計約束多。

為適應任務需要，嫦娥三號註定要成為不同以往的全新航天器。在總設計師孫澤洲的帶領下，研製團隊打響了一場場“攻堅戰”。為了在月面上實現軟着陸，他們為着陸器專門配置了“四個腿”；為了實現虹灣地區的着陸，着陸器上首次使用了微波測距測速敏感器、激光三維成像敏感器、光學成像敏感器、7500牛發動機等核心關鍵設備；為了在月面上走得穩，他們為巡視器安裝了六個篩網輪；為了順利完成巡視勘察，他們為巡視器配備了多個“秘密武器”：導航相機、避障相機、激光點陣器……

創新為這支年輕團隊插上了翅膀，他們在嫦娥三號上不斷挑戰一個個“第一”：月基天文望遠鏡、極紫外相機、測月雷達等有望實現國際首次月面科學探測；首次在我國航天器上採用特殊“熱源”技術、7500牛變推力發動機技術，以及世界首創熱控兩相流體迴路控制技術；首次配備360度全景相機、紅外光譜儀和X射線譜儀；全新的着陸緩衝系統、全新的自主導航控制和遙操作系統……

創新鋪就踏月路

與神話中嫦娥的婉約秀麗不同，嫦娥三號像是一位身披黃金甲，威風凜凜的“大將軍”。這是研製團隊歷經5年9個月的精心打磨，為它遠征月宮而賦予的雷霆之姿。

立項以來，嫦娥三號先後經過20個月的方案設計及關鍵技術攻關、26個月的初樣研製和20個月的正樣研製。對於研製團隊而言，經歷的是一場場拼搏會戰。

“嫦娥三號面臨的最大難度是如何穩穩當當落在月球上，必須是軟着陸。”嫦娥三號探測器系統首席科學家葉培建説。軟着陸是探測器進行地外天地科學探測的第一步，是探測活動中最為重要的環節。目前，軟着陸方式一般分為降落傘式、緩衝氣墊式和反推式三類。由於月球上沒有大氣，屬於真空狀態，降落傘無法使用；真空狀態會使氣墊膨脹過快，所以氣墊方式也被放棄。反推式由此成為唯一的選擇。為實現反推式軟着陸，研製團隊幫助嫦娥三號邁過了“三道坎”：防翻、減速、緩衝。確保其重心儘可能低，降落時速度儘可能低，並通過緩衝儘可能吸收掉衝擊載荷，確保器上設備安全可靠地工作。

“不同於近地航天器，嫦娥三號的資源有限，對重量要求非常苛刻。”孫澤洲説，“整器乾重1220千克，佔發射質量的比例不超過三分之一，減重困難非常大。”為此，研製團隊一方面精打細算，對每個設備“剋剋計較”；另一方面進行總體優化，通過合理的功能模塊劃分，實現優化配置。既做到為探測器減重“瘦身”，又能保證其“含金量”。

嫦娥三號向月球飛奔時，如果來不及剎車，就會一頭撞上月球，摔的“粉身碎骨”。為了實現減速研製團隊創新採用了7500牛發動機的變推力技術，突破了着陸減速的難題。

月球表面崎嶇不平，並覆蓋了一層鬆軟的月壤，這為嫦娥三號安全着陸帶來了很大的困難；同時着陸在月面不僅存在翻倒的可能，還會激揚起月塵對任務帶來影響。研製團隊充分考慮了月壤物理力學特性對着陸衝擊、穩定性的影響，以及月塵的理化特性等，研製出全新的着陸緩衝系統，為軟着陸提供了牢固的支撐。

憑藉無窮的智慧和創新的激情，研製團隊為嫦娥三號鋪就了一條完美的踏月之路，確保它“出得去”、“剎得住”、“控得精”、“落得準”、“走得穩”。

創新打造夢之隊

面對重力為地球六分之一、隕石大坑遍佈、晝夜温差超過300攝氏度的月面特殊環境，如何確保嫦娥三號“存活”下來並順利開展巡視勘查任務，是研製團隊面前的又一隻“攔路虎”。

經過兩千多個日夜的奮戰，他們研製出全球首創的兩相流體迴路，啃下了熱控設計“硬骨頭”，為它的生存安全打牢了基礎。

為了驗證探測器着陸過程導航控制算法、GNC與推進協調工作能力及工作程序的正確性，研製團隊建設了大型月球着陸試驗場，研製了跨度100米、高110米的着陸塔架，研製了着陸驗證器，並首次在地面大氣條件下點火，開展了懸停、避障及緩速下降試驗。

同時他們還開展了着陸穩定性試驗，驗證了月球重力場下着陸面地形地貌和着陸面力學參數對着陸穩定性的影響；進行了着陸衝擊試驗，獲取了器上主要部位的衝擊響應，並對單機力學環境條件正確性進行了確認；進行了巡視器分離釋放試驗，驗證了多種惡劣工況下巡視器釋放分離的可靠性；首次建設了我國第一個規模最大、功能最強的巡視器室內試驗場，開展了巡視器內場試驗，系統驗證了巡視器爬坡、越障、轉向力、自主避障等性能。

為了驗證在未知、複雜多變環境下巡視器完成任務的能力，研製團隊還在我國西部庫姆塔格沙漠無人區建立了巡視器外場，組建了試驗隊，歷時一個月完成了系統級試驗。並開發出滿足巡視任務的地面任務支持與遙操作系統，首次實現了對月面探測器的遙操作，為順利開展我國航天器首次地外天體巡視探測任務掃清了道路。

“越是難走的路，越想走一走”。孫澤洲的話，道出了這支年輕團隊的心聲。數年間，他們不顧嚴寒酷暑，帶着數十個沉重的設備箱跋山涉水，轉戰於全國各地的測控點進行模擬演練。無論是荒蕪的沙漠、試驗場內的有毒有害物質，還是野外的炎炎烈日和成羣結隊的蚊蟲，都無法阻擋他們的腳步。因為他們是用創新精神追逐夢想的探月“夢之隊”。(通訊員 龐丹 記者 付毅飛)