走出一条高质量、高效益的月球探测之路（科技视点·勇当高水平科技自立自强排头兵）
发布时间:2024-10-28 | 发布者： 东东工作室 | 浏览次数： 次
图①：研发团队检查月面自主智能微小机器人。
中国航天科技集团五院502所供图
图②：科研人员在设置仪器条件测试月球样品年龄。
中国科学院地质地球所供图
图③：科研人员做月球轨道交会对接任务专项试验。
中国航天科技集团五院502所供图
图④：在北京航天飞行控制中心，工作人员在监测嫦娥六号上升器自月球背面起飞状况。
金立旺摄
图⑤：嫦娥六号探测器落月模拟画面。
金立旺摄
习近平总书记指出，推进中国式现代化，科学技术要打头阵，科技创新是必由之路。高新技术是讨不来、要不来的，必须加快实现高水平科技自立自强。科研工作者是推进中国式现代化的骨干，要拿出“人生能有几回搏”的劲头，放开手脚创新创造，为建设科技强国奉献才智、写下精彩篇章。
近年来，我国重大科技工程、重大科技基础设施建设如火如荼，一个个“进度条”不断刷新，推动着经济社会高质量发展。“国之重器”的背后，离不开科研团队多年的不懈努力和辛苦付出。本版今起推出“勇当高水平科技自立自强排头兵”系列报道，讲述重大工程背后科研工作者们贡献才智、奋力攻关的故事。
——编 者
2024年6月25日下午，内蒙古四子王旗阿木古郎草原，一顶红白相间的巨型降落伞缓缓落下，嫦娥六号返回器回到地面。至此，嫦娥六号完成了世界首次月球背面采样返回的壮举，实现了月球逆行轨道设计与控制、月背智能采样、月背起飞上升等三大技术突破，这也是我国迄今为止开展的最复杂的深空探测任务。
9月23日，习近平总书记在接见探月工程嫦娥六号任务参研参试人员代表时指出，嫦娥六号完成了人类历史上首次月球背面采样，突破了多项关键技术，是我国建设航天强国、科技强国取得的又一标志性成果，是我国探月工程的重要里程碑。
从嫦娥一号到嫦娥六号，20年来，凝结着无数航天人的智慧和心血，探月工程聚焦关键核心技术领域持续攻关，在科学发现、技术创新、工程实践、成果转化、国际合作等方面取得丰硕成果，走出一条高质量、高效益的月球探测之路，为我国航天事业发展、为人类探索宇宙空间作出了重大贡献。
近日，记者走进探月工程参研参试团队，听他们讲述勇攀科技高峰的故事。
地月之间搭建“鹊桥”
“我们尽力把能想到的都想到，把能做到的都努力做到”
月球背面，有着从地球上观测不到的神秘，更有着“不在服务区”的烦恼。怎么办？必须建立相应的数据中继通信链路，让嫦娥六号与地球保持正常的通信。这一重任落在今年3月率先发射的鹊桥二号中继星上。
为服务嫦娥四号着陆月背，2018年5月我国发射了嫦娥四号鹊桥中继星。作为人类首次登陆月背，嫦娥四号任务如何实现月背和地面通信，当时没有任何成熟的经验可供借鉴。勇闯探月“无人区”，科研人员创新性地提出研制和发射一颗中继卫星，运行在地月之间，为月背的着陆器和巡视器与地球搭建通信纽带。
不同的是，鹊桥中继星是为嫦娥四号任务量身定做的，这次鹊桥二号中继星则要为整个探月四期及后续国内外月球探测任务提供中继通信服务，任务时间跨度大、技术状态多、接口复杂。
“接到研制任务时，我们感到很有压力。”孙骥坦言。这位中国航天科技集团五院航天东方红卫星有限公司鹊桥二号中继星试验队队员告诉记者，“每个航天型号研制周期有其规律，要在短时间内攻克一系列关键核心技术，对研发工作是巨大挑战。”
中国航天科技集团从各单位调集精锐骨干，大家心往一处想，劲往一处使。“一定要按时、高质量研制出技术更先进、功能更强大、服务更有力的鹊桥二号中继星。”
团队24小时轮班在岗，开展了大量设计和仿真分析验证，“我们尽力把能想到的都想到，把能做到的都努力做到。”孙骥说。
鹊桥二号中继星发射升空，为嫦娥六号任务提供了高质量通信保障。“看到鹊桥二号中继星保障嫦娥六号任务圆满完成，那一刻，我感到所有的辛苦都值了。”孙骥说。
让嫦娥六号落得稳、落得准，除鹊桥二号中继星外，科研人员还实现了一系列技术突破。比如，嫦娥六号轨道设计就很具巧思。
去往月背，嫦娥六号不能沿着嫦娥五号开辟的轨道前往，而是要重新选择一条更优轨道。这是因为嫦娥六号着陆位置由月球的北纬地区变为了南纬地区。
中国航天科技集团五院轨道设计团队经过分析研究，决定为嫦娥六号探测器设计环月逆行轨道方案。简单来说，就是探测器在环月轨道上的飞行方向与月球自转方向相反。该方案通过调转飞行轨道的方向，化解了因采样区域位置变化带来的朝向变化问题，也避免了构型布局和硬件产品的大幅度调整。
呵护嫦娥六号顺利回家
“工作时间精确到分钟，那段时间，大家几乎是无眠无休”
6月2日至3日，嫦娥六号完成采样，将珍贵的月背样品完成“打包装箱”后，就将踏上返回之旅。月背起飞，是嫦娥六号面对的第一个挑战。
难在哪里？于洁告诉记者，与地面起飞相比，嫦娥六号上升器没有固定的发射塔架系统，而是将着陆器作为“临时塔架”，许多工作需要靠探测器自主完成。此外，与嫦娥五号月面起飞相比，嫦娥六号从月球背面起飞，无法直接得到地面测控支持，而需要在鹊桥二号中继星辅助下，借助自身携带的特殊敏感器实现自主定位、定姿，工程实施难度更大。
于洁是中国航天科技集团嫦娥六号探测器制导导航与控制系统团队成员，在月背起飞环节中，飞行器的智能自主起飞，靠的就是他们研制的系统。
“正样阶段我们完成了大量的软件开发测试、数学仿真、系统试验以及整器的力热试验和模拟飞行测试。”于洁说，“百炼成金”的测试保障了制导导航与控制系统正常运行。
不只是月面起飞，嫦娥六号整个飞行测控期间，制导导航与控制系统团队始终不敢松懈。
关键任务接踵而来，于洁和同事连日奋战。“工作时间精确到分钟，那段时间，大家几乎是无眠无休。”于洁回忆。
月背“珍宝”搭上“回家专车”，嫦娥六号上升器与轨道器返回器组合体完成月球轨道交会对接是必经环节，这是一场科技和美学的双重盛宴。中国航天科技集团研制人员乔德治是这次“太空牵手”的主要技术负责人之一。