探月工程的實施，關鍵在飛控，成敗在飛控

　　在實施載人航天工程的同時，中國人還將目光投向距離地球38萬公里的月球。

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

　　在此之前，中國發(fā)射的飛行器最遠測控距離約8萬公里。而嫦娥衛(wèi)星要飛過38萬公里的遙遠旅程。有領導提出，探月工程的實施，“關鍵在飛控，成敗在飛控”。

　　迄今為止，北京飛控中心已經圓滿完成4次嫦娥衛(wèi)星測控任務。談起這4次任務，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’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“嫦娥一號”傳回首幅月球全圖時，他覺得“神話般的事情在我們手里做成了”，非常有成就感。

　　對于“嫦娥二號”，周建亮也有一個頗為形象的評價：“它是一顆出身卑微、夢想遠大的衛(wèi)星。”

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

　　為此，“嫦娥二號”從200公里的繞月軌道降到近月點距月面僅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，標志著我國航天測控技術實現(xiàn)了新的突破。

　　由于軌道控制精確，完成任務后的“嫦娥二號”仍剩余充足的燃料。在中心的控制下，“嫦娥二號”從月球軌道向距離地球150萬公里的拉格朗日L2點進發(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”的紀錄。

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

　　2013年12月，“嫦娥三號”實施中國首次月球軟著陸任務，再一次展現(xiàn)了北京飛控中心強大的關鍵技術突破能力。

　　“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。

　　他帶領團隊開始了艱難的攻關。“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)劃等大批新的技術需要突破。”周建亮解釋說，“這是非常密集的關鍵技術突破，難度非常大。”

　　最終，按照遙操作控制方法，巡視器采用視覺導航，安裝3對相機拍照。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量數(shù)據(jù)處理技術，為探月軌道確定和月面高精度定位提供了新手段；實現(xiàn)了三維可視化技術，通過實時數(shù)據(jù)驅動，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；突破了月面探測機械臂運動控制技術，實現(xiàn)月面就位探測的高精度控制，探測距離精確控制至毫米級。

　　最終，“嫦娥三號”成功實施我國首次月球軟著陸任務，著陸器和巡視器實現(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”任務取得圓滿成功，中國成為繼美國、蘇聯(lián)之后第三個實現(xiàn)月面軟著陸的國家。

　　好消息一個接一個傳來。2014年，再入返回飛行器試驗圓滿成功，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，周建亮正在進行“嫦娥五號”采樣返回任務的關鍵技術攻關，“剛剛啟動了軟件的開發(fā)和飛控實施方案初稿的編寫，考驗還在后頭”。

　　再過二十年 大家再相會

　　在平均年齡為34歲的一線科技人員群體為新的任務奮戰(zhàn)時，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。

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

　　這些老人會前參觀了北京飛控中心20年發(fā)展圖片展，不時指著一張圖片高聲交談。“好多我們原來想做不敢做的事，你們都做成了！”原中心一室高級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”任務，完成“嫦娥一號”“嫦娥二號”繞月探測、“嫦娥三號”落月巡視探測以及再入返回飛行試驗任務。

　　此外，他們還突破了一系列載人航天和探月工程飛控關鍵技術，形成了一套規(guī)范高效的飛控任務組織實施模式，構建了性能先進、運行穩(wěn)定的飛控任務系統(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在飛控領域發(fā)揮重要作用。博士后科研工作站、航天飛行動力學技術國防科技重點實驗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)對方不僅稱贊中國的技術，更稱贊中國載人航天科研人員的年齡結構。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)的航天測控人，真讓人羨慕！”

　　對于未來，這群充滿干勁兒的科研人員也已經做好了準備。據(jù)北京飛控中心主任陳宏敏介紹，中心過去的20年先后經歷了艱苦奮斗、創(chuàng)建起步，完善功能、實現(xiàn)突破，開辟領域、使命拓展，攻堅克難、全面提高4個發(fā)展階段?，F(xiàn)在中心已進入了面向未來、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任務，總數(shù)達20次，平均每年近4次。除了任務密度高，還將面臨“新火箭、新發(fā)射場、新飛行器、新任務平臺”的形勢。

　　“我覺得大家非常了不起！”座談會上，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！”他的話音剛落，現(xiàn)場就響起了飛控人熱烈的掌聲。

來源：中國新聞網

原標題：神舟飛船曾面臨失控 專家最后10秒前成功搶救

原鏈接：http://www.chinanews.com/mil/2016/04-14/7833591.shtml