報道時間：2020-12-18
媒體來源：光明網(wǎng)
12月17日1時59分，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域安全著陸，實(shí)現(xiàn)我國首次月面采樣與封裝、月面起飛、月球軌道交會對接、攜帶樣品再入返回等多項(xiàng)重大突破。
記者了解到在這次登月任務(wù)中，青島的多家機(jī)構(gòu)與企業(yè)也參與其中，貢獻(xiàn)了至關(guān)重要的核心技術(shù)與支持。
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青島理工大探月工程三期遙操作作業(yè)平臺
“遙控”嫦五月球“挖土”
在此次嫦娥五號任務(wù)中，青島理工大學(xué)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與可視化研究所航天可視化團(tuán)隊(duì)研制的探月工程三期遙操作作業(yè)平臺發(fā)揮了關(guān)鍵性作用，并接受嚴(yán)格的實(shí)戰(zhàn)任務(wù)考驗(yàn)。
據(jù)了解，探月工程三期遙操作作業(yè)平臺是航天可視化團(tuán)隊(duì)研發(fā)的空間三維實(shí)時可視化及遙操作系統(tǒng)的子系統(tǒng)，是北京航天飛行控制中心的常態(tài)化測控應(yīng)用系統(tǒng)，在月面工作段為地形建立、視覺定位、路徑規(guī)劃、任務(wù)規(guī)劃、活動機(jī)構(gòu)規(guī)劃、規(guī)劃驗(yàn)證等配置項(xiàng)提供信息顯示和業(yè)務(wù)作業(yè)平臺，已在“嫦娥四號”探測器月球背面軟著陸及玉兔二號月面巡視遙操作操控任務(wù)中成功應(yīng)用。
這個作業(yè)平臺分別在空間段和月球作業(yè)階段發(fā)揮作用。其中，平臺的“實(shí)時三維可視化”系統(tǒng)可以對嫦娥五號空間段的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測、快速還原，一改以往需要科學(xué)家通過龐大數(shù)據(jù)分析探測器的方式，讓探測器的飛行角度、姿態(tài)等信息直觀展現(xiàn)在地面工作人員面前，以便對其進(jìn)行更清晰、更便捷的觀測和調(diào)控；待探測器登陸月球后，平臺的遙操作作用則為嫦娥五號制定路線及任務(wù)規(guī)劃，可以說，嫦娥五號在月球上如何行動、怎么獲取土壤等都離不開這個平臺的“遙控”。
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青島浦芮斯光電磁光開關(guān)
讓“嫦娥”明眸善睞精準(zhǔn)探月
青島浦芮斯光電技術(shù)有限公司研發(fā)的磁光開關(guān)，是嫦娥五號中的關(guān)鍵元件之一。“我們的磁光開關(guān)是嫦娥五號的核心——測距測速敏感器中的關(guān)鍵元件。”青島浦芮斯光電技術(shù)有限公司總經(jīng)理趙強(qiáng)向記者解釋，嫦娥五號的測距測速敏感器就相當(dāng)于它的眼睛，在它登上月球和飛離月球時可以感知月球的三維方位和飛行速度。“眼睛之于嫦娥五號的重要性不言而喻，就像我們?nèi)艘粯樱绻劬Τ霈F(xiàn)問題，后果是不可想象的。”趙強(qiáng)說，磁光開關(guān)就是負(fù)責(zé)將激光分配到不同光路，形象地說，也就是分別給嫦娥的雙眼提供光線。
趙強(qiáng)表示，在成功落月之前的幾天里，磁光開關(guān)絕大部分時間是作為一位小乘客跟隨著嫦娥五號一起進(jìn)行長距離的太空旅行的。“這趟旅行對于磁光開關(guān)來說可不容易，首先它要忍受火箭發(fā)射時帶來的劇烈沖擊和振動，然后在太空中與嫦娥五號一起經(jīng)受零下200多攝氏度的低溫和超過100攝氏度的高溫，還要承受強(qiáng)烈的宇宙射線輻射。”但直到探測器準(zhǔn)備著陸的時候，磁光開關(guān)才真正開始發(fā)揮作用。
趙強(qiáng)表示，在參與嫦娥項(xiàng)目的過程中，浦芮斯光電與中科院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所一起對磁光開關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行了層層篩選和可靠性考核。“拿模擬沖擊實(shí)驗(yàn)來說，團(tuán)隊(duì)成員從不同的方位和高度做各種沖擊實(shí)驗(yàn)。最終，磁光開關(guān)成功引入嫦娥五號測距測速敏感器。 ”
記者得知，此次助力嫦娥五號的磁光開關(guān)永遠(yuǎn)留在了月球，并沒有返回地球。大家使命仍將繼續(xù)，也相信磁光開關(guān)陸續(xù)在更多項(xiàng)目上大展身手。
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青島航天測控站測控系統(tǒng)
見證38萬公里外“太空之吻”
很多人或許不知道，中國最東部的固定測控站就在青島。青島航天測控站隸屬于中國西安衛(wèi)星控制中心，擔(dān)負(fù)著日常衛(wèi)星測控和載人飛船測控、命令發(fā)布等重要使命。自1996年建站24年來，青島測控站已圓滿完成以神舟、天宮、嫦娥為重點(diǎn)的百余次重要航天試驗(yàn)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了100%的任務(wù)成功率。
據(jù)悉，嫦娥五號任務(wù)的交會對接是把上升器作為目標(biāo)，靠軌返組合體主動對接，因此對上升器的測定軌精度要求更為迫切。我國深空測控網(wǎng)的3個深空測控站和3個18m測控站悉數(shù)登場，確保雙目標(biāo)可靠測控。西安衛(wèi)星測控中心對可用測控資源進(jìn)行了合理調(diào)配，其中，由青島站、喀什站和納米比亞站三套18m測控設(shè)備承擔(dān)對軌返組合體的X頻段測控任務(wù)。
從地月轉(zhuǎn)移到月地轉(zhuǎn)移的9個階段，青島測控站需時刻待命。其中，青島站主要承擔(dān)嫦娥五號探測器的測控和上升器的應(yīng)急測控任務(wù)。在環(huán)月工作段，青島站的主要工作是對軌道器進(jìn)行測量和控制，通過調(diào)姿調(diào)相實(shí)現(xiàn)環(huán)月軌道的穩(wěn)定，為最終上升器、返回器和軌道器的三器交會對接奠定基礎(chǔ)。
12月6日清晨5時42分，我國航天器首次實(shí)現(xiàn)月球軌道無人交會對接，在38萬公里外的太空上演“太空之吻”。據(jù)介紹，嫦娥五號上升器和軌返組合體的交會對接是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，青島測控站的設(shè)備主要承擔(dān)了整個測控弧段的應(yīng)急發(fā)令任務(wù)。此次交會對接采用自動模式，如果出現(xiàn)任何問題，將由青島站的設(shè)備配合完成發(fā)令，確保整個過程萬無一失。
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中電科二十二所返回器核心搜索定位裝備
第一時間收到“回家信號”
17日凌晨1時59分，嫦娥五號在內(nèi)蒙古中部的四子王旗著陸場安全著陸。青島科技力量再次參與其中，中國電子科技集團(tuán)公司第二十二研究所的設(shè)備助力科研團(tuán)隊(duì)在廣袤的草原上精準(zhǔn)找到回家的“嫦娥”。
返回器著陸回收是嫦娥五號任務(wù)的沖刺環(huán)節(jié)，也是任務(wù)全勝的關(guān)鍵。這背后，有青島科研力量的“保駕護(hù)航”——中國電科二十二所研制了10余套機(jī)載/車載搜索定向產(chǎn)品，可全天時、全天候工作，實(shí)現(xiàn)了對返回器從出“黑障”到著陸全程的跟蹤定位，是返回器的核心搜索定位裝備。
這次搜索回收器工作面臨著夜間返航和極寒天氣等難點(diǎn)。為了成功迎接“嫦娥”回家，中國電科二十二所派出一支精干的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，在草原上連續(xù)奮戰(zhàn)了30余天。他們先后實(shí)施了設(shè)備加復(fù)裝、天地信標(biāo)對接演練、模擬搜索綜合演練等任務(wù)環(huán)節(jié)，確保參試設(shè)備以最佳技術(shù)狀態(tài)第一時間鎖定目標(biāo)。
“嫦娥五號回家最后一個動作是發(fā)個信號，表達(dá)‘我到家了，我在這兒呢’。”中國電科22所所長吳健說，這個信號的目的在于告訴搜救隊(duì)自己的位置，以便搜救隊(duì)在廣袤的草原上找到它。接收這個信號就是青島科研力量的意義所在。
西安衛(wèi)星測控中心青島測控站測控雷達(dá)。
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