保障探月工程各系统精密运行（讲述·弘扬科学家精神）
发布时间:2024-07-04 | 发布者： 东东工作室 | 浏览次数： 次
图①：五院科研人员在进行嫦娥六号探测器与运载支架的对接安装。
五院供图
图②：周昌义团队合影。
受访者供图
图③：王琼在北京航天飞行控制中心执行任务。
受访者供图
图④：八院科研人员在文昌航天发射场开展嫦娥六号轨道器正Y侧太阳翼装器前状态检查。
八院供图
6月25日14时7分，嫦娥六号返回器携带来自月背的月球样品安全着陆在内蒙古四子王旗预定区域，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功。自发射到返回的53天里，嫦娥六号经历了11个飞行阶段，突破了月球逆行轨道设计与控制、月背智能快速采样、月背起飞上升等关键技术，首次获取月背的月球样品并顺利返回，这是我国建设航天强国、科技强国取得的又一标志性成果。
蟾宫再折桂的背后，离不开来自不同系统科研团队的协力攻关。日前，本报记者走进相关科研单位，分别采访嫦娥六号工程总体团队、轨道器团队、探测器团队、有效载荷分系统周昌义团队，记录他们矢志创新、砥砺攻关的生动故事。
——编 者
探月与航天工程中心嫦娥六号工程总体团队
提升总体设计和验证能力
本报记者 喻思南
嫦娥六号任务包括探测器、火箭、测控等五大系统，历经11个飞行阶段，工作模式复杂、飞控事件密集，一环扣一环，任何一个环节都不能有丝毫差错。嫦娥六号任务副总设计师王琼所在的工程总体团队，负责工程的系统论证、总体设计和组织实施，同时还要随时应对可能出现的问题。“我们是工程实施的‘润滑剂’，一切工作都是为了保障此次探月任务像精密仪器一样运转。”王琼说。
嫦娥六号任务首先面临的挑战是：探测器多年之前已经生产好，经过长期贮存，能否满足工程要求？对此，工程总体团队和探测器团队，共同研究确定了超期服役、需要更换的部件，对于无需更换的关键部件，进行了严格的寿命验证工作。
与嫦娥五号任务不同，嫦娥六号在月背着陆采样，需要在鹊桥二号中继星的支持下开展工作。然而，需要中继星支持的目标很多，测控资源如何调配优化，工作程序怎样安排，精度能否达到要求？
“必须及早开始全景式分析，识别、化解风险。”王琼回忆，在任务开始阶段，工程总体团队就带领各系统，开展了全过程任务链分析，逐一剖析每个飞行阶段的关键动作、协同要求和所需资源，及时提出工程方案。为了研究这一个专题，前后经历了2个月，开了10多次专题会议。
国际合作是嫦娥六号任务的一大特色。本次任务搭载了4个国际载荷。国际载荷设备状态多、接口和流程复杂，确保国际合作项目进度、控制质量风险等难题又摆在团队面前。为此，团队一方面组织明确了国际载荷从设备交付、集成测试、在轨工作到数据接收与交换的全流程工作方案，制定各环节的规范化要求；另一方面建立联合工作组，及时协调技术和管理方面的问题。“国际合作伙伴都对本次国际合作表示很满意。”王琼说。
“我国探月工程取得成功，关键在于规划了一张好的蓝图，并认真仔细地将这张蓝图绘到底。”王琼表示，未来，团队既要苦练内功，提升工程总体设计和验证能力，又要放眼世界，加强国际性重大航天工程的组织、管理和协调能力，为月球探测事业作出更多贡献。
中国航天科技集团八院嫦娥六号轨道器团队
“空中接力”护送月壤归来
本报记者 刘诗瑶
这场远赴月球的探索之旅，嫦娥六号探测器的着陆器、上升器、轨道器、返回器分别承担着不同的任务。其中，由中国航天科技集团八院（以下简称“八院”）抓总研制的轨道器，在相距38万公里的地月之间完成月球样品的“空中接力”。
轨道器既要承载各器进入月球轨道、护送月背采样，还要在月球轨道进行交会对接与样品转移，稳妥地完成月壤样品的“接收”“装箱”，并安全将其运回地球。其中的关键环节之一，就是将上升器中装有月球样品的容器，转移到轨道器中的返回舱内。
八院嫦娥六号试验队队长张玉花介绍，完成月背采样后，上升器从月面起飞，在进入环月轨道后与早已绕月飞行的轨道器相遇。如果采用载人航天工程中的撞击式对接，那么仅有轨道器1/5重量的上升器将面临被撞飞的风险。为了确保对接顺利，科研人员决定让轨道器采用抓捕式对接的方式，通过抱爪式对接机构（类似人们手握棍子的动作，实现两器的紧密连接），配合采用连杆棘爪式转移机构，确保月球样品容器的可靠转移。
对于在轨高速运行的轨道器和上升器来说，抓捕式对接的机会转瞬即逝。本次任务，两器对接21秒内完成：1秒捕获，10秒校正，10秒锁紧，38万公里之外，动作一气呵成，两器完美对接。
在任务准备阶段，为了解决轨道器高承载与轻量化的矛盾，八院研制团队突破了大承载复杂构型轻量化结构等关键技术；为了保证探测器6次分离顺利完成，科研人员攻克了连接解锁与分离关键技术；针对轨道器逆行轨道的飞行需求，团队还开展了热控、能源等专业的复核复算，确保任务万无一失……
九天揽月星河阔，首次月背采样回。回忆起嫦娥六号任务的种种，八院轨道器团队成员感慨良多：有上会报告时的紧张，有通宵达旦测试时的疲惫，更有火箭起飞瞬间的激动和型号成功时的欢呼。团队成员刘志强表示：“我们用产品的确定性应对所有不确定性、用细致入微保障千余条指令的正确性、用满腔热情化解压力与疲劳，才换来最终的成功。”
中国航天科技集团五院嫦娥六号探测器团队
在月背留下中国印记
刘诗瑶 张国航
嫦娥六号探测器在月球背面进行表取采样时，留下的图案形似汉字“中”，引发了网友的热议。
为了确保能在月背顺利“挖土”，嫦娥六号探测器采用表钻结合、多点采样的方式。背后负责这项工作的团队，来自中国航天科技集团五院（以下简称“五院”）。
“月背采样是本次任务的一个重点。”嫦娥六号着陆后，科研人员按照传回的画面和数据小心翼翼开始操作。“尽管此前预想了各种可能的工况，但实操时仍然十分紧张，担心出现差错。”参与表取采样工作的团队成员介绍。
转载请标注：东东工作室——保障探月工程各系统精密运行（讲述·弘扬科学家精神）