配齐探月神器 为嫦娥送上神助攻——记五院西安分院嫦娥四号任务团队

文章来源:中国航天报 发布时间:2019-05-31

嫦娥四号作为令全世界瞩目的大工程,从中继星“鹊桥”上天,到嫦娥四号探测器发射奔月,再到探测器安全着陆月背,其间每一步,有多么惊心动魄,就有多少艰难困苦。

要解决月背与地球远距离通信难、月背崎岖影响探测器安全着陆等世界难题,“伞状大天线”“落月雷达”等是关键突破口。这一件件神器均出自航天科技集团五院西安分院嫦娥四号任务团队之手。

他们研发的中继星核心系统保证了嫦娥四号与地面永不失联,落月雷达、数传子系统等则帮助嫦娥四号安全着陆月背并实现信息传输。

这支年轻的队伍,既能埋头大干,又能创新协作,无时无刻不在用青春力量和实际行动阐释着内心深处的航天情怀。

这些年轻人到哪里都是骨干

西安分院嫦娥四号任务团队共有67个人,其中,绝大多数是“80后”和“90后”。他们对于自己在任务中的经历轻描淡写,但在说起并肩作战的同事时,却又主动讲起一个又一个故事。

雷达所的李栓牢刚加入团队时,嫦娥四号任务正进展到重要阶段。他一上来就要负责正样单机的图纸、设计等任务,这对于没有经验的新人来说很有挑战。

嫦娥四号任务成功后,李栓牢说他第一次真切感受到了载人航天精神绝非空喊口号,“比如‘特别能吃苦,特别能奉献’,这已经成为工作常态”。

陈岚是西安分院探月任务指挥,谈起她接手探月任务后13年间最骄傲的事,她说,“我们有一支能扛得了大旗的队伍,平均年龄不到35岁。”

2005年,西安分院才将嫦娥任务从预研转入工程阶段,当时面临的最大问题就是队伍中的成员少有工程经验。她就手把手教,同时大胆启用刚毕业的硕士。

探月任务要求高,经历了嫦娥三号、四号的种种考验,陈岚亲眼看着这支队伍快速成长起来,“他们有一个共同点,就是不论在哪里,都是骨干。”

高效率配齐探月神器

对于要在月背旅行的嫦娥四号来说,有两个问题至关重要:如何在深空保证远距离通信?如何在月背安全着陆?

于是,“伞状大天线”“落月雷达”等就成了嫦娥四号旅行中必不可少的神器。

“鹊桥”中继星上的大口径伞状天线是最关键的一副天线,这也是世界上第一副深空大口径伞状天线,“鹊桥”能否畅通无阻全靠它。

天线团队成员陈国辉是第一次负责这样的型号,留给他的时间只有17个月。

陈国辉和团队成员进行了大讨论后,决定在保证技术状态良好的前提下,不少环节可以优化流程,节省出时间。

除了时间紧,技术难度也简直要命。这把“伞”在太空中要经历几个小时的阴影区,最冷将达-230℃。如此一来,天线全身都“冻僵了”。

如何证明“伞”经过了极寒还能照常工作,这一点,受到了评审专家的多种质疑。

天线团队做了不计其数的试验,准备了各种可能出现的问题的预案,最终完美保障了天线能够克服严酷环境,顺利展开。

落月雷达的另一个名字叫测距测速敏感器,它有效保障了嫦娥四号探测器的月背软着陆,相当于为嫦娥安全落月装了一双明亮眼睛。

在嫦娥三号任务中,落月雷达已成功应用,相关技术成熟。但嫦娥四号要探索的月背地形崎岖,这使得探测器安全落月困难重重。

于是,雷达所所长谭小敏带领团队研制升级版的雷达,需要做多次吊车试验和校飞试验,通过模拟测试来验证雷达性能是否满足需求。

校飞试验不仅要经历冰火两重天的温度,到一定的高度还面临缺氧状态,飞机的载重一定,没办法实现每个试验人员都有一瓶氧气罐。

“常常是两个试验队员你吸一口氧气,我再吸一口。”落月雷达负责人刘瑞冬回忆。

团结协作 集智攻关

提起紧锣密鼓执行嫦娥四号任务的日子,陈国辉说,“任务完成后,经过了好长一段时间,才慢慢放松下来。”但在他的脑海中,一些画面依旧清晰。

在天线试验中,调整天线反射面时,为确保天线精度,需要有靶标作为参照。这是一些灰白色小圆片,足足有上千个,安装和拆卸都格外考验操作人员。

要把这些小东西全部稳妥装上去,两个熟练操作师傅在不吃不喝不停歇的情况下一整天才能完成,而拆卸则相对更加吃力。

发射场上,在吊车的帮助下,一个操作师傅头朝下趴在“伞”的反射面,另一个操作师傅用热烘枪对着靶标吹热气,边角翘起来一点,就要快速揭下靶标。力度一定要拿捏好,力度太小卸不下来,力度大会导致天线的金属网面变形。手要轻巧而快速,一千多个靶标拆卸完时,他们的胳膊都酸得无法动弹。

天线骨架上的膜用胶带粘贴,为防止胶带在太空中脱落,团队想出了硅胶固定的方法。

用牙签一样细小的点胶棒点硅胶,要固定住胶带的角,还要控制住重量。几个大小伙子像绣花一样小心翼翼,最终足足点了6000多个点,小而均匀。

团队中这些小而美的细节令陈国辉深有感触,他说:“小的一点一滴会形成大凝聚力,这是我们圆满完成这次艰巨任务不可或缺的部分。”

“每一个行业,每一个人都要心怀梦想、奋勇拼搏,一步一个脚印,一棒接一棒,在奋力奔跑和接续奋斗中成就梦想。”习近平总书记在接见嫦娥四号参研参试人员时这样说。五航西安分院这支年轻团队依旧在逐梦的路上奔跑着。(郑恩红 张昊)