探月工程的實(shí)施，關(guān)鍵在飛控，成敗在飛控

　　在實(shí)施載人航天工程的同時(shí)，中國人還將目光投向距離地球38萬公里的月球。

　　2004年春，我國繞月探測(cè)工程正式立項(xiàng)，決定實(shí)施“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略。探月工程的測(cè)控任務(wù)落到了成立8年的北京飛控中心肩上。

　　在此之前，中國發(fā)射的飛行器最遠(yuǎn)測(cè)控距離約8萬公里。而嫦娥衛(wèi)星要飛過38萬公里的遙遠(yuǎn)旅程。有領(lǐng)導(dǎo)提出，探月工程的實(shí)施，“關(guān)鍵在飛控，成敗在飛控”。

　　迄今為止，北京飛控中心已經(jīng)圓滿完成4次嫦娥衛(wèi)星測(cè)控任務(wù)。談起這4次任務(wù)，53歲的北京飛控中心總工程師周建亮如數(shù)家珍。

　　“‘嫦娥一號(hào)’衛(wèi)星是中國第一次飛出地球的航天器，意義怎么講也不過分。”周建亮說。當(dāng)“嫦娥一號(hào)”傳回首幅月球全圖時(shí)，他覺得“神話般的事情在我們手里做成了”，非常有成就感。

　　對(duì)于“嫦娥二號(hào)”，周建亮也有一個(gè)頗為形象的評(píng)價(jià)：“它是一顆出身卑微、夢(mèng)想遠(yuǎn)大的衛(wèi)星。”

　　“嫦娥二號(hào)”原本是“嫦娥一號(hào)”的備份星，“輩分很低，是坐冷板凳的”。由于“嫦娥一號(hào)”任務(wù)圓滿完成，它又升級(jí)為探月二期工程的先導(dǎo)星，核心使命是對(duì)“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星落月點(diǎn)——虹灣區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)勘察。

　　為此，“嫦娥二號(hào)”從200公里的繞月軌道降到近月點(diǎn)距月面僅15公里的成像軌道，最終獲得接近1米分辨率的影像。這次軌道控制的成功，標(biāo)志著我國航天測(cè)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)了新的突破。

　　由于軌道控制精確，完成任務(wù)后的“嫦娥二號(hào)”仍剩余充足的燃料。在中心的控制下，“嫦娥二號(hào)”從月球軌道向距離地球150萬公里的拉格朗日L2點(diǎn)進(jìn)發(fā)。在那里，它拍攝到每隔4年接近地球一次的“圖塔蒂斯”小行星，創(chuàng)造了人類第一次近距離“觀察”“圖塔蒂斯”的紀(jì)錄。

　　隨后，超期服役的“嫦娥二號(hào)”燃料耗盡，飛向太空深處。從一顆地球衛(wèi)星（月球）的衛(wèi)星，連升兩級(jí)成為繞太陽飛行的小行星，周建亮說，正是北京飛控中心強(qiáng)大的航天測(cè)控能力支持著“嫦娥二號(hào)”，“不斷追逐夢(mèng)想”。

　　2013年12月，“嫦娥三號(hào)”實(shí)施中國首次月球軟著陸任務(wù)，再一次展現(xiàn)了北京飛控中心強(qiáng)大的關(guān)鍵技術(shù)突破能力。

　　“巡視器的控制跟在軌飛行的航天器控制完全不一樣。”周建亮介紹，巡視器在月面上行走，時(shí)刻跟月面地形打交道，而且月面地形不可能事先了解，因此必須采用一種全新的控制手段——遙操作控制。

　　他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開始了艱難的攻關(guān)。“巡視器的遙操作控制從來沒有過先例，地形重建、視覺定位、路徑規(guī)劃等大批新的技術(shù)需要突破。”周建亮解釋說，“這是非常密集的關(guān)鍵技術(shù)突破，難度非常大。”

　　最終，按照遙操作控制方法，巡視器采用視覺導(dǎo)航，安裝3對(duì)相機(jī)拍照。中心根據(jù)回傳照片合成三維月面地形，并在地形圖上規(guī)劃巡視器的行駛路徑，繞避開各種障礙。

　　此外，他們還創(chuàng)新了多體制深空干涉測(cè)量數(shù)據(jù)處理技術(shù)，為探月軌道確定和月面高精度定位提供了新手段；實(shí)現(xiàn)了三維可視化技術(shù)，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，把38萬公里外的月球拉近到眼前，讓決策人員直觀地觀看“玉兔”在月球上的一舉一動(dòng)；突破了月面探測(cè)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)月面就位探測(cè)的高精度控制，探測(cè)距離精確控制至毫米級(jí)。

　　最終，“嫦娥三號(hào)”成功實(shí)施我國首次月球軟著陸任務(wù)，著陸器和巡視器實(shí)現(xiàn)了精彩互拍，并傳回從月球上拍攝的第一張五星紅旗的照片。“嫦娥三號(hào)”任務(wù)取得圓滿成功，中國成為繼美國、蘇聯(lián)之后第三個(gè)實(shí)現(xiàn)月面軟著陸的國家。

　　好消息一個(gè)接一個(gè)傳來。2014年，再入返回飛行器試驗(yàn)圓滿成功，探月工程三期拉開序幕。周建亮覺得，中國人距離探月工程成功越來越近。

　　目前，周建亮正在進(jìn)行“嫦娥五號(hào)”采樣返回任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，“剛剛啟動(dòng)了軟件的開發(fā)和飛控實(shí)施方案初稿的編寫，考驗(yàn)還在后頭”。

　　再過二十年 大家再相會(huì)

　　在平均年齡為34歲的一線科技人員群體為新的任務(wù)奮戰(zhàn)時(shí)，一群頭發(fā)花白的老人再次來到北京飛控中心。他們都是曾在這里工作過的退休干部，前來參加中心成立20周年座談會(huì)。

　　“跟別人聊工作經(jīng)歷，我首先必然會(huì)說我是北京飛控中心的人，這是全社會(huì)為之向往的地方。”原中心老領(lǐng)導(dǎo)張聲遠(yuǎn)說。這次參加座談會(huì)，他特意穿上了“神舟一號(hào)”任務(wù)前發(fā)的工作服，引來一片羨慕的眼光。

　　這些老人會(huì)前參觀了北京飛控中心20年發(fā)展圖片展，不時(shí)指著一張圖片高聲交談。“好多我們?cè)瓉硐胱霾桓易龅氖?，你們都做成了?rdquo;原中心一室高級(jí)工程師王方德不禁感慨。

　　20年里，北京飛控中心圓滿完成10次神舟飛船、“天宮一號(hào)”任務(wù)，完成“嫦娥一號(hào)”“嫦娥二號(hào)”繞月探測(cè)、“嫦娥三號(hào)”落月巡視探測(cè)以及再入返回飛行試驗(yàn)任務(wù)。

　　此外，他們還突破了一系列載人航天和探月工程飛控關(guān)鍵技術(shù)，形成了一套規(guī)范高效的飛控任務(wù)組織實(shí)施模式，構(gòu)建了性能先進(jìn)、運(yùn)行穩(wěn)定的飛控任務(wù)系統(tǒng)。20年里，科技人員先后自主研發(fā)了兩代飛控軟件系統(tǒng)，目前正在研制自主可控的第三代軟件系統(tǒng)。

　　更寶貴的是，一批高水平的青年科技骨干已經(jīng)在飛控領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。博士后科研工作站、航天飛行動(dòng)力學(xué)技術(shù)國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室也先后在北京飛控中心落地。

　　航天員劉旺不久前與國外同行和科研人員交流，發(fā)現(xiàn)對(duì)方不僅稱贊中國的技術(shù)，更稱贊中國載人航天科研人員的年齡結(jié)構(gòu)。李劍也曾聽說，俄羅斯一位退休的航天中心主任來參觀后感慨：“你們有這么多黑頭發(fā)的航天測(cè)控人，真讓人羨慕！”

　　對(duì)于未來，這群充滿干勁兒的科研人員也已經(jīng)做好了準(zhǔn)備。據(jù)北京飛控中心主任陳宏敏介紹，中心過去的20年先后經(jīng)歷了艱苦奮斗、創(chuàng)建起步，完善功能、實(shí)現(xiàn)突破，開辟領(lǐng)域、使命拓展，攻堅(jiān)克難、全面提高4個(gè)發(fā)展階段?，F(xiàn)在中心已進(jìn)入了面向未來、創(chuàng)新發(fā)展的嶄新階段。從2016年~2022年，中心將連續(xù)執(zhí)行載人航天工程、探月工程以及自主火星探測(cè)任務(wù)，總數(shù)達(dá)20次，平均每年近4次。除了任務(wù)密度高，還將面臨“新火箭、新發(fā)射場(chǎng)、新飛行器、新任務(wù)平臺(tái)”的形勢(shì)。

　　“我覺得大家非常了不起！”座談會(huì)上，代表老專家發(fā)言的王方德提高嗓門說，“我想再過20年，大家再相會(huì)！”他的話音剛落，現(xiàn)場(chǎng)就響起了飛控人熱烈的掌聲。

來源：中國新聞網(wǎng)

原標(biāo)題：神舟飛船曾面臨失控 專家最后10秒前成功搶救

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