“着陆器在月球上降落后,‘玉兔二号’要从着陆器上行驶下去。进行试验的时候,需要考虑的因素就比较多了,比如说着陆器降落的地方很可能不是平的,最大能倾斜到多少度呢?如果是张家界那样的地形呢?车在往下边走的时候,是顺着两个梯子,这两个梯子一定是平行的吗?如果梯子之间形成异面角度,角度最大又能有多少?”贾阳说,“团队成员做了几千种可能情况分析,穷尽了各种极端情况,对最后算出的可能情况又增加难度做了实验,月球车也能成功行驶,这样我们心里才踏实了。”
2019年1月3日,嫦娥四号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区。这片永远背向地球的亘古荒原,在寂寞了数十亿年后,终于迎来第一个翩翩降临的地球访客。
“嫦娥四号任务实现了多项创新,填补系列国际国内空白,充分体现了中国航天人敢下先手棋、善打主动仗的精神。”张立华说。
率先在月背刻上中国足迹
嫦娥四号探测器由着陆器与“玉兔二号”巡视器组成。嫦娥四号成为人类首次在月球背面软着陆的探测器,“鹊桥”中继星发挥了关键作用——为地面与嫦娥四号探测器搭建起通信桥梁。
为什么一定要有一个中继星呢?
原来,嫦娥四号探测器着陆在月球背面后,会被月球所遮挡,地球和探测器无法进行通信。“‘鹊桥’虽然不是嫦娥四号任务的主角,却是重要的组成部分,也是全新研制的,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。”张立华说,“‘鹊桥’中继星个头不大,整星重量只有400多公斤,但它要一端连着远到8万公里的探测器,另一端连着40多万公里外的地球,架起一座横跨地月的信息‘桥梁’。”
“由于通信距离太远,通信天线口径要尽量大。”张立华说,如果在地面上,这很容易实现,但由于火箭空间限制,上星的天线要面临很多难题。
最后,中继星研发团队选择了伞状天线的新方案。“这样发射时天线可以收拢到最小,入轨后再展开,但这样的天线加工装配过程非常复杂。”张立华介绍,天线上有几千个绳系控制点,为确保展开后符合型面精度要求,必须一个一个点通过手工调整到位。
“伞天线研制和卫星测试的工作强度和压力巨大,时间上又不能松动,团队的科研人员经常连续几个月加班加点,最紧张时连轴转,没有周末和节假日。”张立华说。
“嫦娥四号任务,我们能够完成人家没有做过的全新的任务,依靠的是航天事业多年的积累和不断地创新,从跟跑、并