12月14日,嫦娥三号平稳落月,中国首次地外天体软着陆成功。这是北京飞行控制中心大屏幕上显示的嫦娥三号探测器和降落相机图像。新华社记者李鑫摄
12月14日,嫦娥三号平稳落月,中国首次地外天体软着陆成功。这是北京飞行控制中心工作人员在监控嫦娥三号落月过程。新华社记者王建民摄
38万公里有多远?它一头是地,另一头是月。一头是梦想,另一头是现实。
38万公里有多远?它一头是古,另一头是今。一头是嫦娥,另一头是故乡。
连接地与月,这一天,中国走过了古与今。这一梦,华夏儿女守望了千年。
2013年12月14日,一个千年梦圆的日子身披五星红旗的嫦娥登上月球驾临广寒宫。中国成为继美国、前苏联之后第三个实现月面软着陆的国家。
嫦娥登月有何秘诀?我们在嫦娥“三姑娘”出征的地方——西昌卫星发射中心找到了答案。大凉山深处有条路,名叫探月路,路旁的三块巨石铭刻着大字:中国道路、中国精神、中国力量。
今夜,嫦娥落月、玉兔相随,中华捷报、再震寰宇
这是中国航天器首次地外天体软着陆,也是自1976年前苏联Luna 24探测器之后,人类月球探测器首次软着陆。
“无论从探月工程角度,从中国航天整体发展来看,还是从世界深空探测角度看,嫦娥三号落月成功都具有里程碑意义。”探月工程总指挥马兴瑞说。
月球朝向地球这一面的西北角:虹湾。
这是嫦娥准确软着陆的地方,也是未来3个月玉兔要信步探测的地方。
“过去人类的着月探测大多集中在月球赤道附近,虹湾还从来没有其他国家勘察探测过。所以嫦娥和玉兔在这里的‘每一步’,不仅在书写中国探月史,也在丰富世界探月史。”探月工程高级顾问欧阳自远院士说。
今夜,航天人无眠。他们把五星红旗送上了38万公里之外地球的忠实伴侣--月球。
十年探月路,托举中国梦。嫦娥一小步,中国一大步。
国际深空探测俱乐部,中国是一个“后来者”。约半个世纪以前,前苏联发射的探测器第一次掠月而过;1969年,美国人实现了载人登月,先后将12人送上月球。
“我们愿意国际合作,但高科技不会白给,只能立足自力更生艰苦奋斗。的确,美国早已把活人送上了月球。如果因为别人走得很远我们就不走了,那我们的航天、深空事业只能瞅着别人干。中国人就没有作为。”中国绕月探测工程嫦娥一号总指挥栾恩杰院士说。
2004年立项以来,中国探月走出了一条自力更生、独立自主、有所作为的中国道路。
今夜,嫦娥用“中国创造”在深空刻下“中国坐标”
十年探月旅,十年创新路。
探月之旅,开启中国深空探测。2007年10月24日,嫦娥一号直刺苍穹。作为我国首颗探月卫星,嫦娥一号成功“绕月”。这是继人造地球卫星、载人航天飞行之后我国航天事业发展的又一座里程碑,标志我国进入世界具有深空探测能力的国家行列。
探月之旅,不断托举中国高度。2010年10月1日,嫦娥二号成功发射,此后获得世界首幅分辨率为7米的全月图;圆满完成既定任务,超额完成拓展任务。目前,已成为我国首个人造太阳系小行星的嫦娥二号,飞到了距离地球6000万公里的遥远深空。
探月之旅,书写航天崭新篇章。2013年12月2日,嫦娥三号披挂出征。今天“三姑娘”瞄准虹湾着陆区稳稳“一落”——月面软着陆。接下来,着陆器将在着陆区就位探测。而“玉兔”将缓缓驶离“走起来”--利用各种科学载荷进行月面巡视探测。
今夜,我们举目月宫里的“三姑娘”,牵挂深空中的“二姑娘”,追思撞月的“大姑娘”。
却顾所来径,步步是跨越。
嫦娥三姐妹,肩负不同使命。不同使命,意味着一切归零,崭新开始。
自主创新的关键在于突破核心技术。探月工程新闻发言人裴照宇表示,嫦娥三号任务有八大创新:我国航天器首次地外天体软着陆;首次地外天体巡视探测;首次对月面探测器的遥操作;突破多窗口、窄宽度发射和高精度入轨技术;我国首次研建大型深空站,初步建成覆盖行星际的深空测控网;首次在月面开展多种科学探测;首次在航天器上采用同位素热源和两相流体回路技术,满足探测器月夜生存;研制了地球重力模拟等特种实验设施,形成一系列先进实验方法。
“首次地外软着陆和巡视探察,嫦娥三号的任务就这一句话,但极具挑战性。与其他卫星或探测器相比,嫦娥三号新研比例更高。从着陆器到巡视器,到实验设施实验方法,80%的产品和技术都是新产品、新技术。”嫦娥三号探测器系统总设计师孙泽洲说。
从地球到月球到深空,中国航天人苦干实干,凭着自主创新的中国精神托举中国梦。
今夜,鲜花送嫦娥,掌声送英雄——可敬可爱的航天人
一批极富创造力的人才,永远是我国高科技事业最宝贵的财富。
梦想成真的日子里,没有理由忘记国防科工局、总装备部、中国航天科技集团和中国科学院等组织、研发单位里那些特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献的航天人。
是他们,让中国人奔月的千年梦想照进现实。
“我80多岁了,天天总还是想能和同志们在一起。对航天,就是这么个感情。”中国绕月探测工程总设计师孙家栋深情地说。老人告诉记者:航天是一片沃土,只要一颗种子送到这片沃土里,它就要茁壮成长。因为航天需要集体的力量,是集体的事业。
嫦娥三号是我国航天领域迄今最复杂、难度最大的任务。自2008年批复立项以来,先后经历了21个月的方案设计、26个月的初样研制、19个月正样研制。
在采访中,我们时刻被航天人扑面而来的青春朝气感染着。
在这个集体里,二十多岁的大学毕业生很可能在团队里跟着干学着做。三两个回合下来后,你就可以带领几个人去做事情了。经历过一两次工程后,就可以独当一面了。总师、副总师也就四十多岁。
在采访中,我们时刻被航天人“1万-1=零”的文化震撼着。
航天是一份“1万-1=零”的事业。一颗螺丝钉、一个插头就可以决定整个工程的成败。“颗颗螺钉连着航天事业,小小按钮维系民族尊严。”西昌发射中心发射塔架西侧刻在大山上的20个大字,是中国航天质量文化的告白。
在采访中,我们时刻被一股股叫作中国力量的暖流感动着。
着陆器分系统副总设计师张熇,因人漂亮被称为“真人嫦娥”,又因干活拼命被称“女汉子”。为了探月事业高龄生产,生完孩子两个月就立即上班。西昌卫星发射中心数据专家车著明自学成才扎根大凉山深沟20载,苦心钻研使轨道预报精度达到世界一流……
“航天是万人一杆枪,甚至几十万人一杆枪,一大批人在默默从事这个树国威的事业。”嫦娥三号探测器系统首席科学家叶培建院士说。
今夜,我们共同见证嫦娥落月耀星辰。明天,从嫦娥怀抱走出的玉兔将信步月宫。嫦娥玉兔将互留倩影。它们的月宫故事,刚刚开始。
·余晓洁郭丽琨罗沙·(新华社北京12月14日电)
“嫦娥”“玉兔”和它们的月宫“新家”
我国嫦娥三号探测器自12月2日由长征三号乙改二号型运载火箭从西昌卫星发射中心发射升空以来,经过两次轨道中途修正、近月制动、降轨和动力下降等阶段,于14日晚在月球表面软着陆,正式“落户”在月宫“新家”——虹湾。
被称为“三姑娘”的嫦娥三号是我国首个在地球以外天体实施软着陆的航天器。它有两个主要任务,一是实现月面软着陆,二是实施月面巡视勘察。嫦娥三号是着陆器和巡视器(俗称“月球车”)的组合体,落月后,“嫦娥”会将怀抱的巡视器释放到月面上,成为两个独立的探测器,各自在月面开展探测任务。
承担月面巡视探测任务的“玉兔”号是中国第一辆月球车。它的质量约140千克,以太阳能为能源,耐受月表真空、强辐射和高温差等极端环境。它能够自主对月面环境和障碍进行感知和识别,同时在地面测控系统和地面应用系统的指挥下对巡视路径进行规划,具备前进、后退、原地转向、行进间转向、20度爬坡、20厘米越障的能力。
“嫦娥”落月后,将利用降落相机、地形地貌相机、极紫外相机和月基光学望远镜等有效载荷,在着陆区进行为期1年的就位探测。“玉兔”号将在月球表面开展3个月的巡视,期间将依靠各种先进设备对月表进行三维光学成像、红外光谱分析,开展月壤厚度和结构的科学探测,对月表物质主要元素进行现场分析,帮助人们更直接、更准确地了解神秘的月亮。
虹湾,是月球上一个地理名称,中国探月的首站,也是“嫦娥”“玉兔”的“新家”。虹湾地处月球的北半球、西半球,月球正面的雨海的西北角,跟墨西哥湾差不多大,总体上是一块平原。
在跟其他四五个候选区进行“PK”后,虹湾被最终确定为嫦娥三号着陆区。因为虹湾区地形平坦、日照充足、通信畅通、轨控有效,并且是月球研究的空白区,此前还没有其他国家勘察过。
·吴晶晶余晓洁郭丽琨·(新华社北京12月14日电)
嫦娥落月如何“认路”
与此前的嫦娥一号、二号不同的是,嫦娥三号探测器将择日实现首次落月,这也是我国航天器首次地外天体软着陆。“落”月也许只有短短的十多分钟,但却耗费研制团队惊心动魄的十年时间。记者从探测器诞生地——中国航天科技集团五院了解到,落月主要依靠着陆器自主控制,GNC分系统将发挥至关重要作用。
据了解,“落”月指的是着陆探测器自距离月面15km高度的近月点开始,至降落到月面为止的全过程,这段过程需要制导、导航与控制(GNC分系统)三方面的完美结合,是区别于探月一期和以往卫星任务的根本。
由于月球周围几乎没有大气,因此在落月过程中不能依靠降落伞,只能依靠发动机反推,以达到制动减速的目的。专家指出,由于地月距离远,测控延迟大,地面难以直接干预落月过程,只能依靠着陆器自主执行,这还是有相当的难度。
落月过程需要GNC创造性地依次解决三大难题:认路——选路——辨路。具体说来,“认路”就是给着陆器自身定位,即依靠着陆器自身携带的设备来确定其相对于月面的位置姿态;“选路”就是要事先规划好路径免走冤枉路,也就是说设计一条着陆轨迹,在满足姿态、光照等约束条件下尽量减少燃料的消耗;“辨路”就是要分辨并躲避路上的坑洼之处,与国外落月过程相比,即在没有宇航员的情况下自主分辨月面障碍并主动避开障碍,保证着陆器安全降落。
关于“认路”,着陆器面临的是一个几乎未知的目标——月球。因此,着陆器需要有“自问自答”的能力,要求着陆器对被测的月面目标有“去粗取精”功能。为此,五院着陆器GNC团队全新研制了激光测距敏感器和微波测距测速敏感器两种不同谱段的相对导航敏感器,以适应不同飞行高度和飞行速度下对相对位置和速度测量精度的要求。多种测量信息融合导航算法也为落月过程的精确相对导航提供了保证。
关于“选路”,与以往轨道设计不同的是,落月过程是一个集制导导航控制于一体的过程。整个过程需要始终开启主发动机。嫦娥三号着陆器GNC抓总单位——五院502所在充分调研并借鉴“阿波罗”计划、航天飞机等成功设计经验的基础上,根据着陆过程不同飞行阶段的特点,形成了多制导律结合的优化轨迹设计方案,兼顾了各飞行阶段切换的平稳性和燃料的最优性。
关于“辨路”,与美国“阿波罗”登月计划不同的是,“阿波罗”依靠宇航员识别月面障碍,而我国的嫦娥三号则采用无人软着陆,因此必须具有自主障碍识别能力。为此,GNC团队全新研制了激光三维成像敏感器代替人眼,在距离月面较近时获得待着陆区域精确的三维高程图信息,可精确分辨月面上比较小的障碍。同时,在距离月面较远时还增加了一个光学成像敏感器,用于在较大范围内识别较大尺寸的障碍。如此一来,形成了一套远近结合、粗精并用的接力避障策略,大大提高了着陆的安全性。
·王敏·(新华社北京12月13日电)
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