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月面工作1000天,在突破中再突破『玉兔二號駕駛日記』

來源:我們的太空作者:宋星光、韓紹金責任編輯:李佳琦
2021-09-30 14:42

蟾宮覆紗終揭面,踽踽獨行逾千天。

2021年9月30日03時50分,“玉兔二號”月球車完成喚醒設置,進入第35個月晝,這一天對它來説,還有一個特殊含義——“玉兔二號”月面工作1000天。

作為一個設計壽命為90個地球日的探測器,“玉兔二號”以遠超預期的工作狀態一次次打破世界紀錄,創造了多個舉世矚目的成績。

2019年1月3日,嫦娥四號成功着陸於月球背面馮·卡門撞擊坑,隨後“玉兔二號”完成與“嫦娥四號”着陸器的分離,駛抵月背,成為人類首個在月背巡視探測的探測器。它的到來也讓月球鐫刻上了5箇中國名:天河基地、織女、河鼓、天津和泰山。

落月以後,“玉兔二號”在北京航天飛行控制中心的操控之下,開啓了自己探索未知領域、開拓人類視野、獲取科學數據的征程——

在前三個月晝的工作期間,“玉兔二號”對馮·卡門撞擊坑底部進行巡視探測,利用其所攜帶的測月雷達對月球進行了“CT掃描”,一年後,科學家們利用這些探測所得數據,首次揭示了月背地下40米的地質分層結構,闡述了其物質組成與演化機制。

2019年5月,科學家們根據紅外成像光譜儀的就位光譜探測數據,成功揭示了月球背面的物質組成,驗證了月幔富含橄欖石,為月球的形成和演化研究帶來新啓示。

隨後,他們利用中性原子探測儀對月表環境能量中性原子的探測數據,得到了能量中性粒子在月球表面通量能譜,證實了能量中性粒子的能量與入射太陽風的速度有很強的相關性。

2019年12月12日,“玉兔二號”又一次創造奇蹟——“玉兔二號”月球車成為在月面工作時間最長的月球車,此前該紀錄由前蘇聯的“月球車1號”保持,49年來一直無人超越。

伴隨着“玉兔二號”不斷突破自我,創造更多科學價值而來的,就是來自世界的肯定,“嫦娥四號”任務團隊被英國皇家航空學會授予2019年度唯一團隊金獎;被美國航天基金會授予2020年度航天唯一金獎;被國際月球村協會授予自成立以來的首個優秀探月任務獎;被國際宇航聯合會授予2020年度最高獎——“世界航天獎”……

除了能夠巡視月球的“玉兔二號”在不斷拓展發現,原地不動的“嫦娥四號”着陸器也在發力。着陸器所攜帶的載荷也在月球“生根發芽”,着陸月球不到半個月,人類首次在月面的生物生長培育試驗就獲得了成功,棉花種子成為人類在月球上種植出的第一株植物嫩芽,中國不只有優質的新疆棉,還有了真正的“太空棉”。

此外,着陸器還利用自研同位素電源測量月夜期間的月表温度,世界首次實測獲得了月表最低温度為零下190度,刷新了月表最低零下180度的國際認知。

和它們攜手共進的還有同屬於“嫦娥四號”任務的“鵲橋”中繼星,它作為先驅,率先在2018年5月21日發射升空,是世界首顆地球軌道外專用中繼衞星,入軌後環繞halo軌道飛行,具備實現地面深空站和月球背面數據中繼能力,成為名副其實架在地月之間的橋樑,至今它也已經可靠工作1228天。

“玉兔二號”在過去的1000天裏是充實的,是金光閃閃的,也是腳踏實地、努力得來的。迴歸每個成果的原點,是遙操作團隊的步步規劃,是長管團隊的長期守護,也是眾多支持團隊的鼎力相助。

他們用細緻的規劃方案、控制策略將1000天填滿,讓世界看到,1000這個數字背後包含的是34個月晝的工作,是170次的移動,是839米的行駛里程,是3次石塊探測、2次原地轉向探測、2次定點探測和1次車轍探測。

更讓世界看到,為了實現這些數字成果,駕駛員們在背後所做出的努力——

為了讓“玉兔二號”活得更久、走得更遠,團隊針對複雜的月背環境和通信條件,團隊創新出四層任務規劃模型,從當下的工作到中長期的工作計劃全都覆蓋到,克服了地月之間的距離障礙,精確導引玉兔實施月面巡視,成為它保持長期工作狀態的祕訣;為了更好地判斷“玉兔二號”在月背極端環境下的健康狀態,團隊構建出巡視器平台長壽命管控技術體系,還為其“私人訂製”了安全飛控實施準則,對它的健康狀態多級監視與評估;為了將“玉兔二號”喚醒時間誤差從2個小時提升到15分鐘以內,他們研究基於月日距離和太陽帆板功率衰減的喚醒時刻算法;為了進一步提升操控效率,他們研究基於視覺引導的行星車目標探測控制方法及裝置,還研究了基於稀疏遙測的月球車帆板功率衰減率確定方法及裝置……

每一個成果的獲得都來之不易,中國乃至全人類,對月球的瞭解都在“玉兔”小小車體的一步步移動中累積,更多奧祕的揭示也在一次次反覆騰挪分析中實現;每一幀數據的獲取都來之不易,從規劃設計到上行下傳,從深空測控站到“鵲橋”中繼星,“玉兔二號”的每一步都是萬眾一心、大國工程的體現,也是中國航天迅猛發展的實力代言。

中國未來必定有更多航天器可以實現超長壽的工作,它們也將成為中國製造、中國創造的最好名片!

玉兔二號駕駛員寫給月背夥伴的千日情書

親愛的夥計:

展信佳!

現在是2021年09月30日03時50分,你已經被月背温暖的陽光喚醒,進入第35個月晝工作期,過了29號的上午十點,你也正式迎來落月後第1000個工作日。

這1000天是跋涉的1000天。在萬眾矚目的期盼中,你從着陸器背上行駛下來,完成兩器分離,正式邁出人類征服月背的第一步。隨後,你克服地形崎嶇的不便,抄近路完成兩器互拍,向世界展示了五星紅旗的鮮紅。接下來我們一同跋山涉水,向西北進發。打破玉兔114.8米的行駛記錄,邂逅石羣“奇緣”,凝視“月球之眼”,探索神祕物質,眺望“龍潭”深淵,而今已然來到了撞擊坑密佈的崎嶇腹地,在其中踽踽前行。不知不覺中你的行駛里程達到了839.37米,也欣賞了月背獨一無二的風景,這一路,我們與你風雨同舟。

這1000天是收穫的1000天。登陸月揹你成為人類踏足月之暗面的先驅;邂逅“奇緣”你揭開了月背岩石中藴含的地質構成祕密;探索神祕物質你記錄了一場天外來客的熾熱探訪;全景相機,測月雷達,中性原子探測儀和紅外光譜探測儀四劍合璧,你全面探索着月面、月表、月壤和中性粒子的奧祕。你的月面工作時間早已超過前蘇聯的“月球車一號”的紀錄,成為月面的探險壽星。天道酬勤,遠在月背的你或許還不知道,你在這一千天的時間裏成為獎項收割機。你被英國皇家航空學會授予2019年度唯一團隊金獎;被美國航天基金會授予2020年度航天唯一金獎;被國際月球村協會授予自成立以來的首個優秀探月任務獎;被國際宇航聯合會授予2020年度最高獎——“世界航天獎”……你的辛勞對得起大家最隆重的褒獎,這一路,我們與你探索見證。

這1000天是感恩的1000天。感謝“鵲橋”和他的守橋人的執着守候,他們為你架起了通往月背的通信坦途;感謝嫦娥四號着陸器和她的守護者們的堅守陪伴,他們點亮月背家的明燈,為你提供高速的通信快車;感謝我們之間相互守望和合作無間,於疫情中不離不棄,於困難時相互鼓勵,於無路處柳暗花明;感謝全國人民的關注支持,這一份牽掛與惦念穿越38萬公里的距離,讓你在月背一往無前。你在月揹走出了屬於我們的路,這條路上,我們並肩一同走過。

親愛的夥計,1000天的時間在日月星辰的太空中可謂滄海一粟,但這1000天我們一同成長收穫。你從初登月背的青澀小兔,成長為現在的月面壽星和紀錄收割機;你的駕駛員團隊也從兩人的懵懂小團隊變成如今七人的成熟戰鬥團體。很多東西都變了,不變的唯有駕駛員們那顆與你一同走下去的堅強決心。

人生最大的浪漫,便是陪伴。我們青春相許,我們畢生相約。祝你1000天紀念日快樂,下一個1000天,我們不見不散。

此致

敬禮

你的駕駛員們

2021.9.29

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