本刊通訊員 蔡金曼 本刊記者 東方星
全力以赴確保實現(xiàn)探月工程第三步目標(biāo)
—專訪探月工程副總指揮、國防科工局探月與航天工程中心主任劉繼忠
本刊通訊員 蔡金曼 本刊記者東方星
最近,我國探月工程三期再入返回飛行試驗器的服務(wù)艙完成了第三階段拓展試驗。為此,本刊通訊員和記者對探月工程副總指揮、國防科工局探月與航天工程中心主任劉繼忠進(jìn)行了專訪。
記者:嫦娥-5試驗器的服務(wù)艙已完成了第三階段拓展試驗,這三個階段的拓展試驗有哪些主要內(nèi)容?
劉繼忠:第一階段主要是試驗服務(wù)艙拉起、大橢圓停泊軌道飛行、地月L2點(diǎn)飛行及返回月球的過程。它實現(xiàn)了一次發(fā)射、三次奔月、兩次借助月球引力飛行。在兩次月球借力飛行中,第一次是借助月球引力轉(zhuǎn)向,形成自由返回軌道,將返回器送回地球;第二次是借助月球引力飛向地月L2點(diǎn)。第二階段的主要任務(wù)是模擬嫦娥-5任務(wù)軌道器-返回器組合體月球軌道交會對接飛行過程,實施軌道調(diào)相,驗證地面測定軌精度、飛行程序與地面控制的時序配合,保證在交會對接遠(yuǎn)程導(dǎo)引交班點(diǎn)的預(yù)定時刻到達(dá)預(yù)定軌道高度和位置,為近程自主導(dǎo)引創(chuàng)造條件。第三階段的主要任務(wù)是模擬嫦娥-5采樣返回探測器的上升器與軌道器在月球軌道交會對接之前的飛行控制過程,驗證遠(yuǎn)程導(dǎo)引控制策略、天地協(xié)同控制時序、軌道測量與飛行控制精度,獲取試驗數(shù)據(jù)和經(jīng)驗,評估軌道設(shè)計與交會方案的正確性。
記者:這三個階段的拓展試驗分別有什么意義?為嫦娥-5打下什么樣的基礎(chǔ)?
劉繼忠:第一階段試驗為未來深空探測行星借力飛行軌道設(shè)計和控制積累了有益經(jīng)驗。在第二、三階段試驗中,服務(wù)艙分別扮演了嫦娥-5任務(wù)中的軌道器和上升器兩個角色,先后模擬了這兩個飛行目標(biāo)的相對運(yùn)動過程。再加上2014年11月1日,再入返回飛行試驗器的返回器在歷經(jīng)8天、約8.4×105km的飛行后,精準(zhǔn)著陸在預(yù)定區(qū)域,我國全面突破和掌握了航天器以接近第二宇宙速度再入返回的關(guān)鍵技術(shù)。可以說,通過再入返回試驗和服務(wù)艙三個階段的拓展試驗,使我們對嫦娥-5任務(wù)的高速再入返回、月球軌道上升和月球軌道交會對接三項關(guān)鍵技術(shù)得到了驗證,為完成探月工程“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略目標(biāo)打下了堅實基礎(chǔ),對我國月球及深空探測乃至航天事業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有重大意義。嫦娥-5任務(wù)還要突破月球表面的采樣和封裝的關(guān)鍵技術(shù),后續(xù)我們將在地面進(jìn)行驗證。
記者:后續(xù),嫦娥-5試驗器的服務(wù)艙還將做哪些工作?
劉繼忠:目前,服務(wù)艙狀態(tài)良好。接下來,將進(jìn)行第四階段試驗,主要工作是嫦娥-5采樣區(qū)成像試驗。之后,將根據(jù)服務(wù)艙狀態(tài),擇機(jī)開展月球重力場反演等科學(xué)試驗項目。
記者:嫦娥-5試驗器的服務(wù)艙在與返回器分離后,是如何避免墜入大氣層,重新返回月球的,您能就此再介紹一下嗎?
劉繼忠:服務(wù)艙與返回器分離后,服務(wù)艙拉起的過程是一個關(guān)鍵。難點(diǎn)在于既要高精度地滿足返回器再入的速度、高度、再入角度等條件,將它送到位,又要保證服務(wù)艙能夠避免再入大氣層,為此,進(jìn)行了反復(fù)比較和仿真分析,精心設(shè)計規(guī)避機(jī)動方向、規(guī)避機(jī)動起始時間及時長。服務(wù)艙以近11km/s的速度拉起,與地球擦肩而過,距離地球最低高度僅為137km。
記者:嫦娥-1、2、3和嫦娥-5試驗器再入返回飛行試驗在完成既定任務(wù)后,都進(jìn)行
了拓展試驗,請問是如何做到的?
劉繼忠:我認(rèn)為這得益于四個方面:一是進(jìn)行了充分的頂層策劃,堅持充分發(fā)揮航天工程綜合效益的指導(dǎo)思想;二是嚴(yán)格質(zhì)量控制,確?!伴L征”系列運(yùn)載火箭和“嫦娥”系列月球探測器質(zhì)量過硬;三是任務(wù)方案的綜合設(shè)計與優(yōu)化;四是嚴(yán)密精確組織實施。同時,在整個實施過程中,整個團(tuán)隊密切協(xié)作,保證了整個工程能夠有效得到驗證。這些拓展試驗都取得了豐碩的技術(shù)驗證和科學(xué)探測成果,極大地降低了后續(xù)工程的風(fēng)險,也形成了我國探月工程的一個特點(diǎn)和經(jīng)驗。
記者:探月工程是國家重大科技專項的標(biāo)志性工程,也是國防科技領(lǐng)域的重大工程項目,其獲得連續(xù)成功,有什么好的經(jīng)驗嗎?
劉繼忠:探月工程實施10年來,四戰(zhàn)四捷,一步一個臺階,每一步都有突破,每一步都很精彩,堅定、堅韌、堅實地向世界科技最高峰挺進(jìn)。在工程管理與航天技術(shù)上也積累了豐富的經(jīng)驗,概括起來,有三個方面:
一是科學(xué)規(guī)劃。基于20世紀(jì)末、21世紀(jì)初我國的經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)能力,我們反復(fù)梳理、分析了當(dāng)時現(xiàn)有的資源和能力,在多次權(quán)衡利弊之后,最終確定了“繞、落、回”三步走整體規(guī)劃。前一步是后一步的基礎(chǔ),后一步是前一步的跨越。一步一個腳印,一步一步都有很好的銜接,每次任務(wù)的安排,要承前啟后,盡可能用好前一次的成果,同時通過拓展試驗,為下一步打下很好的基礎(chǔ),確保整個工程有序?qū)嵤?/p>
二是大力協(xié)同。探月工程是龐大的系統(tǒng)工程,是需要我們不斷創(chuàng)新的大工程,也是需要我們密切協(xié)作的工程。在整個實施過程中,我們建立了非常好的組織體系、管理體系和相應(yīng)的技術(shù)體系。從領(lǐng)導(dǎo)小組各組成部門的領(lǐng)導(dǎo),到各系統(tǒng)、各單位,高度重視工程方案、技術(shù)接口與研制進(jìn)度的協(xié)調(diào)和一致,確保了工程順利實施。
三是通過10年我們培養(yǎng)鍛煉了一支敢為人先的創(chuàng)新隊伍。深空探測有很多難點(diǎn),有很多認(rèn)識不到的地方,作為深空領(lǐng)域的研究團(tuán)隊,探索未知世界也是我們的職責(zé)。整個團(tuán)隊在創(chuàng)新、在敢于擔(dān)當(dāng)方面得到了鍛煉,為后續(xù)的深空探測奠定了人才基礎(chǔ)。面對重大技術(shù)跨越,我們大膽設(shè)計、集智攻關(guān)、充分驗證、科學(xué)評估,以最大的創(chuàng)新勇氣突破關(guān)鍵技術(shù)。
記者:探月工程后續(xù)任務(wù)進(jìn)展情況如何?“繞、落、回”都完成后,還有什么新的規(guī)劃?
劉繼忠:當(dāng)前,探月工程三期嫦娥-5任務(wù)正處于初樣研制關(guān)鍵階段,今年將完成嫦娥-5、長征-5火箭在海南的合練工作,預(yù)計于2017年前后完成研制并擇機(jī)發(fā)射。工程全線正全力以赴,為如期實現(xiàn)探月工程第三步目標(biāo)努力工作。同時,積極貫徹國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,提升抓總能力和戰(zhàn)略支撐能力,積極推進(jìn)探月工程后續(xù)規(guī)劃和深空探測的論證工作,努力為提升我國深空探測和航天技術(shù)水平,增強(qiáng)我國國防科技實力做出新的貢獻(xiàn)。
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