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航天人的“关键48小时”丨承载十年打拼 见证“嫦娥”落月每一步

责任编辑:孙启敏 来源:央视新闻客户端      2020-12-08 16:38:50

38万公里漫漫回家路,嫦娥五号每走一步,所有人都无限牵挂。当然那些要给嫦娥五号发出关键指令的航天人可不光是牵挂。因为从嫦娥五号落月开始,很多关键动作都是中国航天甚至人类的第一次。即便这些动作已经在地面模拟试验了四五百次,但真到了月球上,机会只有一次。

根据轨道设计,嫦娥五号落月后只有48小时的时间来完成月面任务,随后就必须从月面起飞。这关键的48小时,承载的可是整个项目团队十年的打拼。

在推力强大的长征五号火箭支撑下,嫦娥五号发射升空后,直接进入地月转移轨道。嫦娥五号将实现中国人登月梦想的第三步——月面采样返回,这是中国航天领域迄今为止最复杂、难度最大的任务。

12月1日23点11分,经过减速、接近、悬停、缓速下降,嫦娥五号“着陆器和上升器组合体”开始在反推发动机的托举下徐徐落向月面,成功在月面预定地点软着陆,成为我国第三个成功实施月面软着陆的探测器。

与我们想象的不同,嫦娥五号落月后,并不是直接开始取样,而是要先通过地面的物理验证。每一轮月球上的挖土过程都会先经过一次完整的地面物理验证后才开始实际操作。在接下来的48个小时里,能否成功从月球取到月壤,这里将发挥至关重要的作用。

嫦娥系列探测器及火星探测器总指挥总设计师顾问 叶培建院士:不在地面做验证,怎么知道在天上就能够做?所以我们让它(采样装置)在地面工作,来验证天上的嫦娥五号着陆在月球上怎么挖。我们把我们可能想到的、遇到的月壤,都在这个场里面都配置好,然后让一比一的嫦娥五号采样装置去挖,看能不能挖到,能挖多少。

航天科技集团五院嫦娥五号探测器表取子系统主任设计师 姜水清:真正的任务来临,时间也非常紧凑,确实也很紧张,但更多的可能还是兴奋。

航天科技集团五院嫦娥五号探测器总指挥助理 史伟:毕竟这个队伍已经做了400多次、快500次的这个实验,就在这个场地里,所以对产品的特性还有性能这些都很清楚,而且我们对自己产品也有信心。

钻取是嫦娥五号月球采样的第一步,尽管地面的物理验证很成功,但是月球上的实际钻取工作还是会有很多不确定性,成功与否将会直接影响到工作人员的士气。

此时此刻大家的内心有些矛盾,既不希望碰到石头,怕石头太硬会对钻取不利,又希望能够取到石头样本,增加采样的丰富性。

航天科技集团五院嫦娥五号探测器总指挥助理 史伟:当然越多越好,又有土又有石块儿,最好有不同特性的石块,这样便于其他领域的科学家去分析有没有更高的科学价值。

航天科技集团五院嫦娥五号探测器钻取子系统主任设计师 王国欣:说不紧张,其实是不想紧张。紧张还是有的,因为这个毕竟是我们这么多年的一个成果,今天是我们十几年以来的唯一的一次检验机会。我们之前按照我们在轨工作状态,提出了五十多种预案,今天只是用到其中一两个,其实用得还是比较少的。

12月2日凌晨4点53分,嫦娥五号顺利完成了月球钻取采样及封装。

嫦娥系列探测器及火星探测器总指挥总设计师顾问 叶培建院士:还得坚持一会儿,因为我给自己今天的指标是看完钻取。钻取钻到东西,我们就已经拿到东西了。下面还有表取,我准备要看第一铲,因为表取的第一铲很重要,第一铲下去才能知道这个月壤的情况。有了第一铲的数据以后,我想我就去休息一会儿。

已经75岁的叶老,整个晚上都在关注着各种参数的变化;与此同时,专家组的成员们也都在时刻准备着,随时应对表取采样第一铲可能出现的状况。

航天科技集团五院嫦娥五号探测器表取子系统主任设计师 姜水清:像解锁之后,第一次机械臂能不能动起来,这个实际上是一个比较关键的点。铲了一铲之后,我们信心还是比较强的,觉得今天这个任务还是能完成的比较不错。

整个表取采样过程持续了十四个小时,接下来就是表取环节的最关键点,要稳妥的把表取初级封装容器放入到密封封装装置中,这既关系到能否保住前面所有的工作成果,也决定了后续月面上升等一系列动作能否按原计划进行,而这需要极其精密的计算,确保指令的精准。负责精调工作的姚猛和他的伙伴将完成这关键的一步。

航天科技集团五院嫦娥五号探测器采样封装分系统主管设计师 姚猛:在去抓这个容器的时候,它的定位精度需要达到两个毫米,因为我们的机械臂是一个将近4米长的机械臂,全展开以后在月面上的时候,六分之一的重力是必然要考虑的。因为它会对定位精度有一定的影响,所以说控制难度还是很大的。

航天科技集团五院嫦娥五号探测器总指挥助理 史伟:不是说这几十个小时的辛苦了,是大家整个这么多年的辛苦。我们的精调岗位姚猛同志在之前就曾经跟我聊过,当然了,也是开玩笑的,他说你放心,我今天就是死在岗位上,我也会把它放到这个密封容器里。

航天科技集团五院嫦娥五号探测器采样封装分系统主管设计师 姚猛:心脏很紧张,心很紧张,这是最后的一个环节,放进去我们就大功告成了。放不进去我就会成为历史的罪人了,所以说那会儿压力很大。

姚猛从刚一入职就开始陪伴嫦娥五号,到现在已经过去八年了。

航天科技集团五院嫦娥五号探测器采样封装分系统主管设计师 姚猛:特别有感情,从当初二十几岁小伙子,到现在变成了孩子眼中的叔叔了。不过还是很兴奋,因为这是我们国家首次在月球上采样返回的,这么一个重大的任务。我觉得作为一个年轻人能参与这么一个重大的任务,我觉得还是很骄傲、很自豪、也很幸运的。

嫦娥系列探测器及火星探测器总指挥总设计师顾问 叶培建院士:整整十年,一个月不多,一个月不少。2011年1月立项,按照我们计划,12月份返回,正好十年,不容易,这个第一关过了。

12月3日,嫦娥五号使用机械取样器在着陆器周围完成月表取样和封装,这是我国首次成功实现在月面无人自动采样。

12月3日23时10分,在月表停留了两天的嫦娥五号上升器,携带封装样品,从月球正面最大的月海风暴洋北部点火起飞,实现我国探测器首次地外天体起飞。经过垂直上升、姿态调整和轨道射入三个阶段,进入到相应的环月飞行轨道。

12月6日5时42分,嫦娥五号上升器与轨道器返回器组合体精准完成对接,这是人类首次在距离地球数十万公里的月球轨道上进行无人交汇对接。

6时12分,月球样品容器被安全转移到返回器中。

12时35分,嫦娥五号轨道器和返回器组合体与上升器成功分离,进入环月等待阶段,我们将静候嫦娥五号的胜利归来。

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