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陕西元素助推“嫦娥三号”奔月

2023年09月03日

昨日凌晨,在长征三号乙运载火箭托举下,嫦娥怀抱玉兔,踏上38万公里的登月之旅。从“嫦娥三号”被成功推举到太空,到绕月飞行,再到安全落月,这每一个环节都离不开陕西元素的功劳——

嫦娥三号月球探测器2日凌晨1点30分在西昌卫星发射中心由“长征三号乙”运载火箭发射升空。 张子扬 摄

航天六院:为奔月提供精准动力

本报讯(记者 刘楠)嫦娥三号探测器使用我国当前运载能力最大的长征三号乙型运载火箭发射,运载火箭系统比发射神舟十号用的长二F型运载火箭,增加了一个三子级,该级火箭由两台氢氧发动机和若干台姿控发动机组成。不仅仅意味着是托举推力和运载能力的增加,而且还是性能的进一步优越。

发动机专家、航天六院副院长刘志让介绍说,为了提高嫦娥三号发动机的高可靠,航天六院提出了加强火箭发动机质量控制与管理的一系列措施,从设计源头、制造工艺、过程控制进行严格把关,对长征三号乙运载火箭一二级及助推器发动机进行了一系列可靠性增长改进,对发动机薄弱环节和三类关键特性进行了重新梳理,开展了发动机风险识别与量化控制,对发动机所有关键部位建立数据包和多媒体记录,特别是对一二级发动机和助推器6000多个镙纹拧紧力矩,实施了百分之百的量化控制,以数据说话,真正做到对发动机质量“明察秋毫”。通过对二级主机燃气发生器、游机燃气发生器、游机框架、转速线圈及助推机架等十几项可靠性增长改进,使嫦娥三号运载火箭研制的发动机质量更加可靠。

面对“嫦娥三号”探测器落月这一全新的任务,六院并不满足火箭发动机已经取得的崇高荣誉和百分百成功纪录,而是坚持“从源头抓起,全过程受控,零缺陷管理,确保一次成功”的质量方针,不放过在数百次试车、百余次飞行试验中曾出现的细微问题,进行全面反复梳理,以严苛的工作态度,深挖细究,以国际一流的水准和高度,确保高质量、高可靠完成嫦娥三号飞行发射任务。

电子科技集团三十九所:“顺风耳”助力“嫦娥”探月

本报讯(张梅 冯国)笔者从中国电子科技集团公司第三十九研究所获悉,由该研究所研发的中国最大口径66米大口径深空测控天线(人称顺风耳)首次正式参加“探月工程”任务,目前正和其余5套大型天线以及30多套测控通信天线共同构筑一套精准的测控保障系统,确保“嫦娥”探月的“天地”联通。

据介绍,嫦娥三号探月工程的最大亮点和难点是“落月”和月球车巡视勘察,需要极为精确的测量控制。66米大口径深空测控天线是专门为“嫦娥”任务研发的,在太空中的测控距离最远可达4亿公里,是目前国际上深空探测可达到的最远距离。

目前,嫦娥三号已准确发射并入轨,“顺风耳”的相关技术人员已在各个站点进行任务保障工作,分布在上海、喀什、昆明、佳木斯、乌鲁木齐等地的五套大口径天线形成一个严密的监控网络,对嫦娥三号进行全方位精确测控。

航天五院西安分院:让“嫦娥”轻盈落月

本报讯(万宝)与嫦娥一号对月球“撞击式”的着陆方式不同,嫦娥三号必须“温柔”着陆,而中国航天科技集团航天五院西安分院承担的测速测距敏感器、测控全向天线、数传输子系统为嫦娥三号“温柔”着陆、传送月表探测信息提供了有力的技术支撑。

据悉,嫦娥三号探测器由着陆器和巡视器两部分组成,当着陆器到达月球后,释放巡视器,只要“三姑娘”轻盈落月,此次任务就已经取得了一大半的成功。

在落月的过程中,最关键的莫过于掌控嫦娥三号的落月速度和距离,航天五院西安分院为嫦娥三号研制的测距测速敏感器通过把握速度和距离的信息,可以使“三姑娘”轻盈落月。测距测速敏感器隶属于嫦娥三号着陆器的GNC分系统,它就好像“三姑娘”那双明亮的“眼睛”,可以获得着陆器对于月球表面的距离和速度信息,以控制和调整“三姑娘”落月的速度及姿态。

由于这是“嫦娥”第一次落月,测距测速敏感器是国内各研究单位都没有研制过的产品,同时,月面是一个我们甚乏了解的新环境,而测距测速敏感器从开始工作到停止工作,总共只有650秒的时间,要在着陆器短时间的下降过程中准确判读落月速度与距离,对测距测速敏感器的精度要求十分之高,这就是测距测速敏感器需要攻关的最大难点。

从2006年开始,西安分院就开始承担了测距测速敏感器原理样机的预先研制任务,到2013年,正式交付总体单位准备发射。

西安光机所:“嫦娥”慧眼西安打造

本报讯(席光)笔者从西安光机所了解到,此次光机所为嫦娥三号任务共研制了两个有效载荷及多个部件,在此次探月工程中承担了两项科学任务及两项工程任务。为嫦娥三号研制的全景相机,全景相机作为巡视器的有效载荷,将承担两项工程任务及一项科学任务。两项工程任务分别是着陆器和巡视器(月球车)互相拍摄、随巡视器对月面开展巡视勘察,其科学任务是获取月表巡视区的三维光学图像,用于巡视区地形地貌、撞击坑及地质构造解析和综合研究。此外,还研制了紫外月基光学望远镜(与中科院国家天文台共同研制),该望远镜是着陆器的有效载荷,其科学任务是月基光学天文观测。

“嫦娥三号”巡视器(月球车)的导航、避障相机光学系统,也是光机所的杰作,它将在月面巡视勘察过程中导引巡视器安全行驶。还研制了星敏感器光学系统,用来辅助卫星及着陆器定姿测量。研制的箭载摄像装置,将对运载火箭发射、飞行过程实时监测,使嫦娥飞天首次实现“现场直播”。

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