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“探月梦”托举“中国梦”——人类首次月球背面探测全纪实

来源: 新华社   作者:  2019-01-12 07:07:56

嫦娥四号着陆器地形地貌相机环拍全景图(圆柱投影)。

嫦娥四号着陆器地形地貌相机对玉兔二号巡视器成像。

工作人员在嫦娥四号任务圆满成功后合影留念。

  探月工程嫦娥四号任务11日下午传来捷报。嫦娥四号着陆器、玉兔二号巡视器顺利完成互拍成像,任务取得圆满成功,实现探月工程“五战五捷”。中共中央政治局委员、国务院副总理刘鹤,中共中央政治局委员、中央军委副主席张又侠在北京航天飞行控制中心观看实况。刘鹤宣读了中共中央、国务院、中央军委的贺电。

  11日16时许,刘鹤、张又侠来到北京航天飞行控制中心,听取了探月工程进展等情况汇报,充分肯定取得的各项成果。随后来到飞控大厅,通过指挥显示系统观看两器互拍成像实况。

  “相机拍照,图像下传。”随着测控指挥下达指令,着陆器地形地貌相机对巡视器成像,巡视器全景相机对着陆器成像。数据通过“鹊桥”中继星下传后,屏幕显示“两器”上的五星红旗在月球背面交相辉映。

  16时47分,国家航天局局长、探月工程总指挥张克俭宣布,嫦娥四号任务取得圆满成功。

  在热烈的掌声中,刘鹤宣读了中共中央、国务院、中央军委的贺电。贺电说,在探月工程嫦娥四号任务取得圆满成功之际,中共中央、国务院、中央军委向参加这次任务的全体科技工作者、干部职工、解放军指战员,表示热烈祝贺和亲切慰问!探索浩瀚宇宙、和平利用太空,是全人类的共同梦想。以嫦娥四号任务圆满成功为标志,我国探月工程四期和深空探测工程将全面拉开序幕,今后的任务更加艰巨,面临的挑战前所未有。希望航天战线全体同志紧密团结在以习近平同志为核心的党中央周围,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中全会精神,树牢“四个意识”,坚定“四个自信”,坚决做到“两个维护”,弘扬“两弹一星”精神和载人航天精神,不忘初心、砥砺奋进,大力推动航天强国建设,为实现中华民族伟大复兴的中国梦,为推动构建人类命运共同体再创佳绩、再立新功!

  一路走来,多少艰辛,多少奇迹!从嫦娥一号拍摄的全月球影像图,到嫦娥二号首次实现我国对小行星的飞跃探测;从嫦娥三号成功实现落月梦想,到嫦娥四号实现人类首次月球背面软着陆……

  15年的探索、38万公里的追寻,中国航天以“探月梦”托举“中国梦”,书写了人类文明发展历程中的惊鸿之笔。

  到月背去!

  月球背面对于人类而言,是“秘境中的秘境”。

  由于月球自转周期和公转周期相等,加上被地球潮汐锁定,地球强大的引力让月球总是一面朝向地球,人类在地球上只能看见月球的正面。

  从20世纪50年代开始,人类陆续向月球发射了100多次探测器,但还从没有探测器在月球背面着陆开展就位探测。

  当嫦娥三号任务圆满完成以后,作为备份的嫦娥四号怎么办?该去哪儿?一度引发不少探月科学家们的讨论。

  不少人认为,嫦娥四号无须冒险,还应落在月球正面。然而,作为中国航天科技集团五院深空探测和空间科学首席科学家的中国科学院院士叶培建却坚定地提出:“中国探月工程应该走一步跨一步。落到月球背面去,这是一个创举。”

  然而,“到月球背面去”——在不少科学家眼中是“不可能完成的事情”。

  “由于受到月球自身的遮挡,在月球背面,任何人类探测器都无法直接与地球进行测控通信和数据传输。”中国探月工程总设计师、中国工程院院士吴伟仁介绍,到月球背面去,必须要面对“不在服务区”的失联挑战。

  正是源于这样一种“不走寻常路、勇于挑战自我”的信念,中国航天人最终做出了一个大胆的决定:“嫦娥四号要实现人类月球背面的首次软着陆!”

  “鹊桥”先行

  每一次新的任务都标注着崭新的中国高度,每一次新的飞行都描绘着壮丽的中国航迹。

  2018年5月21日清晨,在嫦娥三号“奔月”4年多之后,中国又做出一个探索月球的大动作——在西昌卫星发射中心将探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星发射升空。

  “鹊桥”的名字来源于中国民间牛郎织女的传说,这颗中继星是中国航天人用自己的辛勤、智慧和汗水设计建造的地月信息联通的“天桥”。

  这是前所未有的一次创举,中国航天人在地球和月背之间搭起了一座充满想象力的“鹊桥”。通过这座“桥”,梦想与星瀚不再遥远,月球背面将终结“不在服务区”的历史。

  地月L2点是卫星相对于地球和月球基本保持静止的一个空间点。位于地月连线的延长线上,到月球的平均距离约为6.5万公里,距地球40多万公里。

  “鹊桥”中继星主任设计师孙骥说,“鹊桥”虽然不是嫦娥四号任务的主角,却是重要的组成部分,其使命就是为月球背面的着陆器和巡视器提供中继通信服务,相当于把一个地面站搬到了天上。

  “奔月之路”

  梦想的力量,是人类对未知领域探索的不竭动力。

  2018年12月8日2时23分,西昌卫星发射中心。

  伴随着巨大的火箭轰鸣,肩负着亿万中华儿女的探月飞天梦想,长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器,开启了月球探测的新旅程。

  嫦娥四号准时发射、准确入轨,原计划在近月制动前实施的3次轨道中途修正,期间只进行了1次。

  “准时发射、准确入轨”,实现起来并不轻松。成功架起“奔月之路”的,是我国自主研制的“金牌火箭”。

  中国航天科技集团一院火箭系统总指挥金志强介绍,探月工程任务对轨道高度和入轨精度要求都很高,长三甲系列火箭成为执行探月工程发射的最佳选择。

  低温发动机同时装配4台单机,选择性能最优的2台用于本次任务;单机产品通电老炼时间增加50小时,系统综合试验考核次数增加……

  围绕嫦娥四号任务窄窗口发射、冬季发射等特征,火箭研制团队开展专题风险分析,制定了520项预案。

  为了充分利用嫦娥四号任务两天内多窗口的发射机会,降低发射实施风险,火箭系统开展了技术创新,在低温加注后可以适应2天内多个发射窗口的发射要求。

  “这在国内尚属首次。”中国航天科技集团一院火箭系统总设计师陈闽慷说。

  亿万双手,托举“嫦娥”,亿万颗心,牵挂“嫦娥”。

  在困难和挑战面前,中国航天人用一次又一次生动的创新实践,诠释了创新对于实现梦想的关键意义。

  “惊天一落”

  经过约38万公里、26天的漫长飞行,2019年1月3日,嫦娥四号进入距月面15公里的落月准备轨道。

  北京航天飞行控制中心大厅内,现场工作人员一声令下,嫦娥四号探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降,探测器的速度逐步从相对月球1.7公里每秒降为零。

  10时15分,嫦娥四号迎来制动时刻,7500牛发动机开机,动力下降开始。

  10时21分,降落相机开机,开始抓拍落月全过程。

  10时25分,嫦娥四号转入悬停模式,不一会儿便转入避障模式。

  选定相对平坦的区域后,嫦娥四号开始缓速垂直下降。

  最终,在反推发动机和着陆缓冲机构“保驾护航”下,最激动人心的时刻终于到来!

  10时26分24秒,经历了近700秒的落月过程,嫦娥四号成功着陆!

  “一切正常!”指控大厅爆发出热烈的掌声。

  嫦娥四号成功着陆在了月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区,月球背面真正意义上第一次成功留下了人类探测器的身影。

  落月后,通过“鹊桥”中继星“牵线搭桥”,嫦娥四号探测器进行了太阳翼和定向天线展开等多项工作,建立了定向天线高码速率链路,顺利实现了月背和地面稳定通信的“小目标”。

  11时40分,嫦娥四号获取了月背影像图并传回地面。这是人类探测器在月球背面拍摄的第一张图片。

  作为整个探月工程“绕、落、回”三步走战略中第二步的关键组成,嫦娥四号的一小步,无疑是整个人类太空探索史上的一大步。

  嫦娥四号在月球背面成功着陆的消息传开,成为“惊天一落”。

  “追梦之人”

  嫦娥四号落月的一刻,74岁的叶培建走向正在前排工作席的嫦娥四号探测器项目执行总监张熇,两代“嫦娥人”的手,紧紧地握在了一起。

  这一握,也让张熇这个嫦娥四号探测器研制团队里的“女当家”再也忍不住激动的心情,捂住脸当场流下了幸福的泪水。

  “踏上月球背面,已经是好几代科学家共同的梦想了。”张熇动情地表示,“落月是整个任务最关键阶段,充满了风险、未知和挑战。此时此刻,我们都是幸福的追梦人。”

  探月工程,是当今高新技术发展中极具风险和挑战的领域。它由卫星、运载火箭、发射场、测控和地面应用等五大系统组成,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。

  参与了嫦娥一号、嫦娥四号等多个重要任务的孙泽洲,现任嫦娥四号探测器总设计师、火星探测器总设计师,可以说是目前我国深空探测领域新生代里的代表人物。

  孙泽洲说,中国探月每一次突破、每一步跨越,都凝结了上百家单位、几万名科技工作者、解放军指战员的心血和智慧,体现了社会主义集中力量办大事的优势。

  从一曲星梦东方红,到嫦娥奔月创奇迹。探月精神是我国航天领域在新时代不断取得辉煌成就的巨大动力,也为实现“中国梦、航天梦”提供了强大的精神力量。

  国家航天局副局长吴艳华表示,嫦娥四号是航天战线追逐梦想、勇于探索取得的重大科技创新成果,也是中外科学家协同攻坚、合作共赢搭建的探索宇宙奥秘的平台。

  “后续,还有嫦娥五号月球采样返回和火星探测等重大航天工程任务。我们一定不负祖国和人民期望,咬定目标使劲干、用航天梦托举中国梦,推动构建人类命运共同体。”吴艳华说。

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编辑:周莉娜

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