嫦娥三号探测器研制团队探秘 平均年龄刚超30岁

中华民族的千年梦想、“嫦娥奔月”的美丽传说，如今终于成为现实。记者从中国航天科技集团公司了解到，担负本次探月任务的嫦娥三号探测器，是我国自行设计、研制，自主独立完成的。缔造这一奇迹的是一支平均年龄刚超过30岁的探月“梦之队”。

创新放飞嫦娥梦

2008年3月，探月工程二期立项，嫦娥三号探测器研制的大幕拉开。这项使命，落在了航天科技集团第五研究院嫦娥三号团队的肩头。

虽然有嫦娥一号、二号卫星成功绕月的技术基础和经验，但嫦娥三号要首次在月面软着陆，走进“广寒宫”，困难重重，许多新的技术难题需要攻克。与以往我国任何航天器相比，它面临月面特殊温度、月尘、月壤、月面地形地貌等新环境带来的难题，还要突破月球无大气条件下的着陆减速、着陆段自主导航控制、着陆冲击缓冲、月面生存、月面移动、月面巡视自主导航与遥操作控制等核心关键技术，技术跨度大，设计约束多。

为适应任务需要，嫦娥三号注定要成为不同以往的全新航天器。在总设计师孙泽洲的带领下，研制团队打响了一场场“攻坚战”。为了在月面上实现软着陆，他们为着陆器专门配置了“四个腿”；为了实现虹湾地区的着陆，着陆器上首次使用了微波测距测速敏感器、激光三维成像敏感器、光学成像敏感器、7500牛发动机等核心关键设备；为了在月面上走得稳，他们为巡视器安装了六个筛网轮；为了顺利完成巡视勘察，他们为巡视器配备了多个“秘密武器”：导航相机、避障相机、激光点阵器……

创新为这支年轻团队插上了翅膀，他们在嫦娥三号上不断挑战一个个“第一”：月基天文望远镜、极紫外相机、测月雷达等有望实现国际首次月面科学探测；首次在我国航天器上采用特殊“热源”技术、7500牛变推力发动机技术，以及世界首创热控两相流体回路控制技术；首次配备360度全景相机、红外光谱仪和X射线谱仪；全新的着陆缓冲系统、全新的自主导航控制和遥操作系统……

创新铺就踏月路

与神话中嫦娥的婉约秀丽不同，嫦娥三号像是一位身披黄金甲，威风凛凛的“大将军”。这是研制团队历经5年9个月的精心打磨，为它远征月宫而赋予的雷霆之姿。

立项以来，嫦娥三号先后经过20个月的方案设计及关键技术攻关、26个月的初样研制和20个月的正样研制。对于研制团队而言，经历的是一场场拼搏会战。

“嫦娥三号面临的最大难度是如何稳稳当当落在月球上，必须是软着陆。”嫦娥三号探测器系统首席科学家叶培建说。软着陆是探测器进行地外天地科学探测的第一步，是探测活动中最为重要的环节。目前，软着陆方式一般分为降落伞式、缓冲气垫式和反推式三类。由于月球上没有大气，属于真空状态，降落伞无法使用；真空状态会使气垫膨胀过快，所以气垫方式也被放弃。反推式由此成为唯一的选择。为实现反推式软着陆，研制团队帮助嫦娥三号迈过了“三道坎”：防翻、减速、缓冲。确保其重心尽可能低，降落时速度尽可能低，并通过缓冲尽可能吸收掉冲击载荷，确保器上设备安全可靠地工作。

“不同于近地航天器，嫦娥三号的资源有限，对重量要求非常苛刻。”孙泽洲说，“整器干重1220千克，占发射质量的比例不超过三分之一，减重困难非常大。”为此，研制团队一方面精打细算，对每个设备“克克计较”；另一方面进行总体优化，通过合理的功能模块划分，实现优化配置。既做到为探测器减重“瘦身”，又能保证其“含金量”。

嫦娥三号向月球飞奔时，如果来不及刹车，就会一头撞上月球，摔的“粉身碎骨”。为了实现减速研制团队创新采用了7500牛发动机的变推力技术，突破了着陆减速的难题。

月球表面崎岖不平，并覆盖了一层松软的月壤，这为嫦娥三号安全着陆带来了很大的困难；同时着陆在月面不仅存在翻倒的可能，还会激扬起月尘对任务带来影响。研制团队充分考虑了月壤物理力学特性对着陆冲击、稳定性的影响，以及月尘的理化特性等，研制出全新的着陆缓冲系统，为软着陆提供了牢固的支撑。

凭借无穷的智慧和创新的激情，研制团队为嫦娥三号铺就了一条完美的踏月之路，确保它“出得去”、“刹得住”、“控得精”、“落得准”、“走得稳”。

创新打造梦之队

面对重力为地球六分之一、陨石大坑遍布、昼夜温差超过300摄氏度的月面特殊环境，如何确保嫦娥三号“存活”下来并顺利开展巡视勘查任务，是研制团队面前的又一只“拦路虎”。

经过两千多个日夜的奋战，他们研制出全球首创的两相流体回路，啃下了热控设计“硬骨头”，为它的生存安全打牢了基础。

为了验证探测器着陆过程导航控制算法、GNC与推进协调工作能力及工作程序的正确性，研制团队建设了大型月球着陆试验场，研制了跨度100米、高110米的着陆塔架，研制了着陆验证器，并首次在地面大气条件下点火，开展了悬停、避障及缓速下降试验。

同时他们还开展了着陆稳定性试验，验证了月球重力场下着陆面地形地貌和着陆面力学参数对着陆稳定性的影响；进行了着陆冲击试验，获取了器上主要部位的冲击响应，并对单机力学环境条件正确性进行了确认；进行了巡视器分离释放试验，验证了多种恶劣工况下巡视器释放分离的可靠性；首次建设了我国第一个规模最大、功能最强的巡视器室内试验场，开展了巡视器内场试验，系统验证了巡视器爬坡、越障、转向力、自主避障等性能。

为了验证在未知、复杂多变环境下巡视器完成任务的能力，研制团队还在我国西部库姆塔格沙漠无人区建立了巡视器外场，组建了试验队，历时一个月完成了系统级试验。并开发出满足巡视任务的地面任务支持与遥操作系统，首次实现了对月面探测器的遥操作，为顺利开展我国航天器首次地外天体巡视探测任务扫清了道路。

“越是难走的路，越想走一走”。孙泽洲的话，道出了这支年轻团队的心声。数年间，他们不顾严寒酷暑，带着数十个沉重的设备箱跋山涉水，转战于全国各地的测控点进行模拟演练。无论是荒芜的沙漠、试验场内的有毒有害物质，还是野外的炎炎烈日和成群结队的蚊虫，都无法阻挡他们的脚步。因为他们是用创新精神追逐梦想的探月“梦之队”。(通讯员 庞丹 记者 付毅飞)