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揽月九天——中国首次月球探测工程奋斗历程纪实
http://www.sjzdaily.com.cn 石家庄新闻网  2007年12月13日 00:00:00   
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  ●本版图文均据新华社

  2007年12月12日,人民大会堂,中共中央、国务院、中央军委隆重召开庆祝我国首次月球探测工程圆满

成功大会。此刻,在远离地球38万公里的环月轨道,承载着中华民族几千年梦想的“嫦娥”正轻轻萦绕。这是中国航天器迄今到达的最高高度,更是中国航天史上第三个辉煌灿烂的里程碑。

  从绕月探测工程正式立项,到“中国第一幅月图”完美亮相,这项浩大的科技工程仅仅经过了3年多时间。短短的3年多时间,浓缩了中国航天半个多世纪不懈努力的坚实脚步,见证了中华民族不断进取的坚定信心,也浸透了无数科技工作者1000多个日日夜夜的辛劳和汗水。

  把科学理想与技术实力巧妙结合

  面对空间时代,中国航天人和科学工作者反复研究论证,提出了“中华牌”的月球探测工程目标和科学目标

  无限的未知世界,深邃的太空,突飞猛进的科技形势。一个东方大国的视野和脚步从不曾稍作停顿。

  从上世纪50年代起,随着运载火箭技术的加速发展,人造地球卫星的上天,人类开启了一个新的时代——空间时代。探月,开始从浪漫的遐想走向现实,也吸引了中国科学家的目光。

  上世纪六七十年代,苏联和美国的探月竞争空前激烈,掀起了人类第一次探月高潮。

  1978年5月,美国总统安全事务顾问布热津斯基代表卡特总统送给我国领导人1克月岩样品。中国科学院迅速组织近百名科技工作者进行深入系统研究,并写出了14篇研究论文。

  “什么时候中国人可以研究自己从月球上取回的样品呢?”中国科学家发出这样的感慨。

  1993年,我国有关部门和专家建议,用一枚研制中的“长征三号甲”火箭向月球上发射一个象征中国的铁质标志。但限于当时我国的经济实力和科学技术水平,特别是没有提出明确的科学目标,此事最终作罢。

  这次大胆的构想虽然未能成行,却让航天人和科学家们明白一个道理——要开展月球探测,就要抓紧研究设计月球探测的科学目标!

  上世纪90年代,新一轮探月浪潮开始在全球涌动。美国、俄罗斯、日本、印度和欧空局陆续提出月球探测的新构想。

  1998年,国务院成立新的国防科工委,内设国家航天局。国防科工委成立伊始,就着手研究包括探月在内的国家航天长远规划。

  2000年11月22日,我国政府首次公布了航天白皮书,第一次提出要“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”。随后,国防科工委委托航天专家孙家栋院士负责组织立项论证。

  经过反复的研究论证,中国首次月球探测的工程目标越来越明确:研制和发射我国第一颗月球探测卫星;初步掌握绕月探测的基本技术;首次开展月球科学探测初步构建月球探测航天工程系统;为月球探测后续工程积累经验。在制定工程目标的同时,科学目标也逐步清晰:一是获取月球表面三维影像;二是分析月球表面元素含量和物质类型的分布特点;三是探测月壤特性;四是探测地月空间环境。

  这些工程目标和科学目标贯穿了一个灵魂——既要站在国际前沿,又要结合中国的国情,把科学的理想与国家的实际技术能力最巧妙地结合起来,独立研制,独立制造,独立试验,着力打造一个完全自主创新的“中华牌”探月工程。

  启动、攻坚、决战

  以“小核心,大协作”原则组建的绕月工程组织管理体系,率领千军万马三年打赢了三场“大战”

  嫦娥,是踏着早春的脚步伸展出美丽的翅膀的。

  2004年1月23日,正是大年初二。在党和国家领导人的远见卓识和果断决策下,这一天,国务院正式批准绕月探测工程立项。

  2004年2月19日,绕月探测工程领导小组经国务院批准成立。这个由国防科工委、发展改革委、科技部、财政部、总装备部、中国科学院和航天科技集团的相关领导组成的小组,对工程实行总体协调指挥。

  2004年2月25日,绕月探测工程领导小组通过《绕月探测工程研制总要求》,任命国防科工委副主任、国家航天局局长栾恩杰为工程总指挥,孙家栋为总设计师,聘任欧阳自远为月球应用科学首席科学家,同时给工程起了一个美丽的名字——“嫦娥工程”。

  2004年3月15日,国防科工委召开第一次绕月探测工程工作会议和大总体协调会。

  2004年6月2日,中央编制委员会批准成立国防科工委月球探测工程中心,具体负责工程的系统论证、总体设计和项目实施,并承担绕月探测工程领导小组办公室事务,实际上成为工程的前沿指挥部。

  在强有力的组织管理体系率领下,中国首次探月工程的设计、研制、生产等各个体系开始进入快节奏、高效率的“高速运转”。仅用了3年多的时间,就迈出了三大步——

  2004年被称为绕月探测工程的开局年,这一年先后完成了发射场系统总体技术方案制定、测控系统总体设计方案制定、地面应用系统设计方案制定、卫星系统的方案设计和运载火箭系统的初步研究,并开始进行一系列关键技术攻关。

  2005年是绕月探测工程的攻坚年。这一年主要以质量可靠性为中心,全面展开初样研制与试验,进行系统间接口协调和技术攻关,工程的技术风险逐渐化解,系统间接口关系得以明确,各系统技术状态得以确定。

  2006年是绕月探测工程的决战年。嫦娥一号正样星在这一年完成总装、测试和试验。同时还完成了长征三号甲遥十四火箭的总装与测试,完成了测控、发射场和地面应用系统地面设备的研制和系统建设。总体具备了在2007年执行任务的能力。

  两个百分百努力 赢得百分百成功

  五大系统既各司其职,又协同配合,每一个环节的“零缺陷、零疑点、零故障”,确保了“首发必成”

  千钧之任,系于根根毫发!绕月探测工程由五大系统组成,任何一个系统和环节,都关系整个工程的成败。

  卫星系统为保证轨道设计的正确性,邀请全国各地著名的同行专家,对地、月、日复杂的三体环境进行了反复的分析求解,精确设计出飞行线路;为提高制导、导航与控制系统执行任务的能力和可靠性,他们研制了适应月球环境的紫外敏感器,研究采用了双轴驱动控制技术和三体组合控制技术,并对控制器和重要敏感器采用了冗余设计和高性能控制算法。

  有效载荷仅仅是卫星系统中的一个分系统,但却被称为“嫦娥的眼睛”。要绘制月球立体图像,一般要用三台相机。但运载火箭能力有限,有效载荷不能太多、太重,研制人员采用广角镜头和巧妙的光机系统设计,分出三个光路,在一台相机上取正视、前视、后视三幅二维原始数据图像,经重构形成三维立体图像。不仅简化了结构,减少了重量,还大大降低了成本,提高了对空间环境的适应能力。

  承载运送“嫦娥”任务的大力神——长征三号甲火箭是我国长征火箭光荣家族中的“骄子”,已成功发射14次,但为了确保嫦娥一号万无一失,工程技术人员对其进行了大量的技术改进和创新,包括采用远距离测发控技术、应用了控制系统的系统级冗余技术。

  负责发射的西昌卫星发射中心承担着发射的组织指挥、卫星火箭的测试技术勤务保障、燃料的加注及发射、火箭一二级飞行段的测量控制,还要为发射任务提供通信、气象等服务。为进一步提升发射场的综合保障能力,满足嫦娥一号卫星发射的技术要求,发射场系统对塔架、高压系统、加注供气系统等都进行全面改造。

  负责测控的是北京航天飞行控制中心及多个航天测控中心、地面站和海上测量船,为适应嫦娥一号卫星发射的新要求,系统完成了总体技术设计、USB设备改造和18米新天线系统建设、卫星初样和正样阶段的星地测控对接、USB-VLBI综合测定轨试验、飞控技术协调等一系列准备工作。

  地面应用系统既是绕月探测工程的出发点,又是落脚点。中国首次月球探测的科学目标由这里提出,绕月探测工程的科学价值从这里开始实现。为保证绕月探测工程实施,他们一切从头做起——从头组建地面应用科研队伍;从头设计论证地面应用系统总体方案,包括建立月球探测的各种数据的标准、格式;从头设计建设适应绕月探测需要的各种地面设施,并与相关系统进行联结测试。

  冲天的豪情,却不须臾忘记冷静。2007年2月,绕月探测工程领导小组再次提出进一步深入开展设计与生产“两个百分之百”的质量大检查——所有单机、分系统和系统总体设计进行全面复查复审,深入到研究室工程组一级,做到“百分之百”;所有产品的生产也要进行全面的复查复审,深入到车间工段一级,做到“百分之百”……

  1000多个日日夜夜的辛劳和付出,无数的关注和支持,终于换来了一个个“定格”的历史时刻:

  2007年10月24日,嫦娥一号承载着中华民族千年的奔月梦想从西昌成功发射,精确入轨;

  11月5日,嫦娥一号成功“牵手”月球,成为中国第一颗月球卫星;

  11月7日,以准确进入200公里使命轨道为标志,嫦娥一号完成中国历史上最远的“太空长征”;

  11月26日,嫦娥一号传回的“第一幅月图”完美亮相,中国首次月球探测工程圆满成功……

  中国首次探月的??天再次高高昂起的龙头,又一次向世人昭示:艰苦奋斗、勇于创新、团结协作的中华民族,一定能够不断创造新的起点,书写伟大复兴的篇章!

  探月工程大事记

  1991年,我国航天专家提出要开展月球探测工程。 

  1998年,国防科工委正式开始规划论证月球探测工程,并开展了先期的科技攻关。 

  2004年1月23日,国务院总理温家宝批准绕月探测工程立项。

  2月25日,绕月探测工程领导小组第一次会议召开,会议通过《绕月探测工程研制总要求》,同时将工程命名为“嫦娥工程”。 

  3月15日,国防科工委任命五大系统总指挥及总设计师。 

  6月27日,完成发射场系统总体技术方案制定。 

  7月30日,完成地面应用系统设计方案制定。 

  8月6日,完成测控系统总体设计方案制定。 

  11月19日,绕月探测工程领导小组召开第二次会议,审议并通过工程转入初样研制阶段。 

  12月10日,完成测控系统补充18m天线总体技术方案。 

  2005年4月24日,中共中央政治局常委、国务院副总理黄菊视察绕月探测工程。 

  6月13日,“嫦娥一号”卫星月食问题得到解决。 

  12月29日,绕月探测工程领导小组召开第三次会议,审议并通过了工程转入正样研制阶段。

  2006年5月16日-19日,完成发射场适应性改造与建设验收。

  5月29日-6月2日,测控系统利用欧空局Smart-1卫星开展USB与VLBI综合测轨试验。

  7月16日,地面应用系统昆明40m天线通过验收。

  8月1日-9月16日,完成卫星系统与地面应用系统正样对接试验。

  8月1日-9月28日,完成卫星系统与测控系统正样对接试验。 

  10月20日,地面应用系统密云50m天线通过验收。

  10月28日-11月19日,完成整星热平衡与热真空试验。

  11月27日,完成星箭对接、分离试验。

  12月27日,月球探测工程中心组织各系统开始进行“两个百分之百”的复查复审、反思、质疑活动。

  2007年1月12日,运载火箭完成出厂测试。

  1月16日,绕月探测工程领导小组召开第四次会议,审议并通过了工程转入发射实施阶段。

  1月19日,“嫦娥一号”卫星通过月球探测工程中心和航天科技集团联合评审。

  1月29日,国务院总理温家宝和副总理曾培炎视察绕月探测工程。

  2月8日,绕月探测工程指挥部召开会议,决定将“嫦娥一号”卫星发射窗口调整为2007年下半年。

  5月28日-6月10日,完成“嫦娥一号”卫星任务11全过程演练。

  8月3日,“嫦娥一号”通过出场评审。

  8月10日,绕月探测工程领导小组召开第五次会议,决定工程转入发射实施阶段,定于2007年10月发射“嫦娥一号”卫星。

  8月19日,“嫦娥一号”卫星进场。

  9月20日,长征三号甲运载火箭进场。

  10月22日,国家航天局宣布择机执行绕月探测工程嫦娥一号飞行任务。

  10月24日,嫦娥一号承载着中华民族千年的奔月梦想从西昌成功发射,精确入轨。

  11月5日,嫦娥一号成功“牵手”月球,成为中国第一颗月球卫星。

  11月7日,以准确进入200公里使命轨道为标志,嫦娥一号完成中国历史上最远的“太空长征”。

  11月26日,嫦娥一号传回的“第一幅月图”完美亮相,中国首次月球探测工程圆满成功……

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