她满脑子惦念的是月亮背面包车型大巴,明亮的月之后是水星

探月工程三期嫦娥五号、六号探测器系统副总指挥,壮丽70年·建功新时代——上海制造新气象新作为上海航天,研制工作目前正进行探测器正样阶段的最后冲刺

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很少人知道,在过去五年多时间里,张玉花的身上背负着多大压力。

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  国家航天局副局长吴艳华此前表示,2018年,我国将发射嫦娥四号,实施世界上第一次在月球背面软着陆并巡视探测。同时要在日地拉格朗日L2点发射一颗中继卫星,作为中继通信数据传输所用,为月球乃至深空探测提供服务和支持。

等到月面上太阳升起到一定角度,太阳帆板上发电功率迈过“门槛”,玉兔二号会自动接通电源,打开计算机,张开一侧休眠时合起来的帆板,然后对准“鹊桥”中继星进行通信……

由于月球背面长期受到陨石的冲击,较正面月表环境更严苛,巡视器行进过程中可能面对更多挑战。为此,团队在嫦娥三号的基础上对巡视器移动能力进行了进一步加强,特别是在应对意外状况方面,开展了多项系统试验,并把一个技术状态变化分解成多个环节,逐一开展详细验证。

  据新华社报道,记者22日从负责嫦娥五号抓总研制工作的中国航天科技集团公司获悉,研制工作目前正进行探测器正样阶段的最后冲刺,开展总装测试阶段各项相关工作,嫦娥五号技术状态和质量受控,计划进展顺利。

“我们就像对自己的孩子一样呵护我们的月球车。”张玉花说,“看到‘玉兔’站在荒芜的月球上时,我觉得它像只银白色的天鹅,比什么都美。现在‘玉兔二号’去月球背面了,我们希望它美丽又勇敢,一直走下去,实现中国人的梦想。”

在月球的日子,“月球车玉兔”的微博不断更新,回答着网友关于太空的问题。直到2016年7月31日深夜,它发了这样一条微博“Hi!这次是真的晚安咯!……”与网友告别,让全网泪奔。至此,“玉兔号”月球车超额完成任务,停止了工作,它超长服役了两年多,一共在月球上工作了972天。

  按计划,8.2吨重的嫦娥五号将于2017年11月底,由我国目前推力最大的长征五号运载火箭从中国文昌航天发射场进行发射。

这整个过程,地面上全都无法干预,只有静静地等待。先是载波信号锁定,意味着感知到了玉兔的心跳,接下来是接受遥测信号,意味着玉兔再一次度过酷寒月夜。

习近平会见嫦娥四号任务参研参试人员代表(新华社记者 鞠鹏 摄)

  吴艳华说,按国家航天局对未来月球探测的规划,我国设想未来五年、十年开展两次以机器人为代表的月球南北极的探测。归纳起来,就是启动实施探月工程四期,其中包括2020年左右,发射嫦娥六号等月球探测器,实现月球极区采样返回。

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科学,2018年12月8日2时23分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器,踏上了人类首次月球背面着陆探测的旅程。

  此次任务有望实现我国开展航天活动以来的四个“首次”:首次在月球表面自动采样;首次从月面起飞;首次在38万公里外的月球轨道上进行无人交会对接;首次带着月壤以接近第二宇宙速度返回地球。

为了实现这一目标,嫦娥五号将由轨道器、着陆器、上升器、返回器“四器”组成。着陆器和上升器将降落在月球表面,完成样品采集后,由上升器携带采集样品在月面起飞,回到月球轨道,与轨道器和返回器的组合体进行交会对接。随后,月球样品将会转移到返回器中,轨道器和返回器组合体飞向地球,最终由返回器携带样品回到着陆场。

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  中国航天科技集团公司五院月球探测卫星总指挥顾问兼总设计师顾问叶培建院士介绍,嫦娥五号包括轨道器、返回器、上升器、着陆器四部分。到达月球轨道后,轨道器和返回器绕月飞行,着陆器和上升器在月面降落。着陆器用所搭载的采样装置在月面采样后,装入上升器所携带的容器里。

那是中国航天第一次触及月面,工程目标圆满完成,但张玉花始终憋着一口气,要让玉兔二号弥补这个遗憾。她带领团队优化设计,尽量做好裸露电缆的防护。

和嫦娥三号一样,嫦娥四号着陆器的设计寿命为一年,巡视器的设计寿命为三个月。2019年3月13日,“玉兔二号”巡视器已完成三个月昼工作,达到设计寿命,如今,已经服役了六个月昼。后续,研制队伍将继续精心操作、密切监控、确保安全,争取使“玉兔二号”巡视器走得更远,获得更多的科学数据。

  承担我国探月工程“绕、落、回”三步走中最后一步任务的嫦娥五号探测器,近日已完成着陆器推进子系统正样热试车,这标志着嫦娥五号研制工作中的关键一步取得成功。

更为遥远的火星,也已经进入到张玉花的工作安排中。

提及“嫦娥登月”,就不能不提到一个人,研究团队的小伙伴们习惯称她“花总”,她也是大家口中的“玉兔妈妈”——嫦娥三号、四号副总指挥兼副总师张玉花。

  我国发布的第四部航天白皮书《2016中国的航天》指出,未来五年,我国将为载人探索开发地月空间奠定基础。吴艳华曾就此回应,当前我国还需对载人登月的科学目标和技术途径进行深入研究论证和多方案比较。

2014年初,玉兔一号在第二个月昼周期,行进时被石块磕伤,造成电缆短路,行程终止在114.8米。短短几天时间,张玉花急得满嘴生泡,嗓子一下子哑了。

刘殿富的儿子正值小升初的关键阶段,他完全顾不上,一直在西昌和北京之间来回奔波,“录取结果还不错,当然是他自己争气,不是我的功劳。”刘殿富笑道。

  嫦娥五号将创中国航天四个“首次”

张玉花对待月球车就像对自己的孩子一样精心呵护。本报记者袁婧摄

为了实现这一目标,嫦娥五号将由轨道器、着陆器、上升器、返回器“四器”组成。着陆器和上升器将降落在月球表面,完成样品采集后,由上升器携带采集样品在月面起飞,回到月球轨道,与轨道器和返回器的组合体进行交会对接。随后,月球样品将会转移到返回器中,轨道器和返回器组合体飞向地球,最终由返回器携带样品回到着陆场。

  中国探月后续有啥“大动作”?

儿行千里母担忧。更何况月球与地球间的平均距离为384400公里。

面对这一难题,研制人员提出了休眠唤醒的概念。当太阳缓慢升起时,着陆器和巡视器将开始忙碌的14天工作——着陆器在原地实施科学探测,巡视器则“东奔西走”开始探测。当月夜降临时,巡视器会为自己找好栖身之所,收起桅杆,合上太阳翼,开始休眠。一直到太阳照射到月球车太阳翼的电池片上,唤醒“沉睡”的巡视器和着陆器,开启又一次勘测。

  随后上升器从月面起飞,与轨道器、返回器组成的组合体进行交会对接,把采集的样品转移到返回器后分离。轨道器、返回器组合体飞向地球,在距离地面几千公里时分离,最后返回器回到地球。

张玉花,我国探月工程二期嫦娥三号、四号探测器系统副总指挥兼副总设计师,探月工程三期嫦娥五号、六号探测器系统副总指挥。获2019年全国五一劳动奖章。

……

科学 4资料图:“嫦娥五号”探测器模型

“无论是从事载人航天,还是探月工程以及火星探测,我对自己工作的意义从未怀疑过。我认为人类不可能固守在地球上,100年后人类可以走得很远,但人生太短暂,我只能做一点。”张玉花说。

巡视器除了能够前进、后退、转向、制动,还需要会越障、过坑。根据设计,如果单侧某一车轮越过200毫米高的障碍时,月球车能在差动机构和摇臂作用下被动适应月背地形,保证月球车所有车轮均与月背接触。同时,从驱动能力上保证了即使行进间某个轮子被卡住,其他独立驱动的车轮也能帮助月球车摆脱陷阱,继续工作。

  中国会搞载人登月吗?

对症下药还不够,会不会还有其他未知的风险和隐患?团队请来各方专家进行评估,只要有疑问,都要以数据明确作答。五年时间,证明再证明,似乎没有穷尽。张玉花告诉团队,如果不想流下失败的泪水,就必须洒下更多辛劳的汗水。

在中国,“嫦娥奔月”的神话故事广为流传。“白兔捣药秋复春,嫦娥孤栖与谁邻”“嫦娥应悔偷灵药,碧海青天夜夜心”……自古以来,描写嫦娥的诗词更是不胜枚举。中秋时节,花好月圆,人们仰望星空,有了神话故事的渲染,遥远的月亮似乎也变得更加神秘。

  探月工程是我国航天事业发展历程中极具代表性的一项工程。随着我国航天事业的不断发展,中国人对月亮还会有更多畅想和行动。

科研人员从吉林运来火山灰模拟月壤。当月球车走在火山灰上时,整个试验场都弥漫着灰尘,吸入体内或粘在皮肤上会造成刺激。

张玉花和她的团队的下一个任务是嫦娥五号的采样返回,与前两次不同,嫦娥三号和嫦娥四号不具备返回地球的功能,在完成任务后,着陆器和巡视器将永远留在月球背面。因此,嫦娥五号又将是一次零的突破。

憋着一口气,打了翻身仗

张玉花和她的“玉兔宝宝”合影

如今,玉兔二号完成三个月昼工作后,已达到设计寿命。而在第四个月昼之后,目前玉兔二号累计行走178.9米。接下来,研制队伍将继续精心操作、密切监控、确保安全,争取使玉兔二号走得更远,获得更多的科学数据。

而更为遥远的火星探测,也已经纳入到航天人的工作安排中。

昨天是第四个中国航天日。当前,中国航天事业蓬勃发展,探索浩瀚宇宙的伟大事业更加行稳致远,航天梦想实现的脚步越来越近。中国航天事业的发展,离不开一批批航天人默默的奉献。今天,本报推出“玉兔之母”张玉花的报道,希望能传递“伟大事业始于梦想、基于创新、成于实干”的精神。

在采访中,大家还提到了一件趣事儿。团队里的90后小伙子钟伟,2018年8月底与交往了一年多的女友依依惜别,踏上了前往西昌发射任务的行程。女友是一名车企的工程师,年底得到了去法国总部培训的机会,2019年1月就得出发。于是,2019年1月初,钟伟在紧张的试验任务间隙,赶回上海匆匆忙忙跟女友领了证。第二天,钟伟就返回了北京飞行控制中心。1月下旬,女友踏上了飞往法国的航班。

月球没有自转,导致其一个昼夜十分漫长,一个月夜就相当于地球上的14天。由于没有大气层的保护,月夜极为寒冷,气温可低至-190℃,为此,嫦娥四号与玉兔二号只能稍作休整,在月夜中睡去。

今年2月14日情人节,钟伟的同事们特意帮钟伟策划了一场求婚仪式,并将求婚视频发布在了“上海航天”的微信公众号上,大家纷纷感叹这是“航天理工男的终极浪漫”。

为避免扬起灰尘,尽管是夏天,试验场内都不能开空调,室内温度超过了40℃。张玉花等试验人员戴着口罩,穿着雨衣、雨鞋,做试验做得大汗淋漓。

6个多月后,终于等来了嫦娥四号的发射。在历经26天的漫长“奔月”旅程和环绕月球的飞行之后,2019年1月3日晚间,嫦娥四号着陆器与巡视器成功分离,玉兔二号巡视器顺利驶抵月背表面。着陆器上监视相机拍摄了玉兔二号在月背留下第一道痕迹的影像图,并由“鹊桥”中继星传回地面。

太空探索无止境

“我们嫦娥四号选择落在月球背面,选择中继通信,这就是创新,如果简单重复嫦娥三号落在月球正面,那么即使我们再怎么成功,也不可能产生现在这么大的影响、引起社会各界这么大的关注。”刘殿富说,这次任务实现了多项创新,填补了系列国际国内空白,是中国航天从跟随向引领转变的标志性任务。“后续,我们应该更多的探索和发展能够引领世界步伐的航天任务,才能不辜负国家的信任和期待。”

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嫦娥四号探测器包括两器一星,即月球软着陆探测器、月面巡视探测器(巡视器,即“玉兔二号”)、“鹊桥”中继卫星。上海航天局承担了嫦娥四号着陆器、巡视器五个半分系统的研制任务,包括巡视器移动分系统、结构与机构分系统、测控数传分系统、电源分系统、综合电子分系统移动/机构控制与驱动组件、着陆器一次电源分系统。

熟悉张玉花的人都知道,平时她是一个严谨理性的人。然而,一谈起月球上的两个“孩子”,她就多了一份感性。

刘殿富告诉记者,尽管已经提前知晓,有心理准备,“但真正近距离见到国家领导人的那一刻,心里是特别激动和自豪的。”

张玉花在加入探月团队前,从事了18年载人航天工程科研工作,而当年的一纸调令,又让她与“嫦娥”结缘。“我出生在中秋节,小名叫秋月。微信名是Lunar,或许我和月亮的缘分早就注定了。”张玉花说,“而现在再看到月亮,感觉就不同了,毕竟上面有我的两个‘孩子’——玉兔一号和二号。”

春节期间,团队在北京飞行控制中心值守

张玉花的下一个任务,是嫦娥五号的采样返回,这又将是一次零的突破。

“自从承担了探月的任务,每次看到月亮就有了不一样的感觉,月亮成了大家实现报国之志、展示中国航天实力的平台。”嫦娥四号副总指挥兼副总设计师张玉花这样感慨道。

世界各国的神话中,与月亮相关的神多为女神;众多文学艺术作品中,月亮是女性的化身;而在以“嫦娥”命名的我国探月工程中,也有许多女科技工作者贡献着她们的智慧。

“月球上,白天最高温度能达到一百多摄氏度,月夜最低温度可达到零下180℃,昼夜温差有300℃。”移动分系统主任设计师刘殿富介绍,一个月夜相当于地球上14天,在没有太阳的漫漫长夜,对于依靠太阳能提供能量的嫦娥四号着陆器和巡视器来说,如何依靠自身存储的能量安全度过月夜是一个很大的挑战。

“我把孩子交到你们手上了,可一定得照顾好它!‘开车’的时候千万别莽撞。”离开前,她对飞控中心的工作人员千叮咛万嘱咐。

他们打造的“风火轮” 让“玉兔”在月背行走更加从容

编辑:邵大卫

这支不足二十人的团队,多数为80后、90后。自从2018年9月初进西昌基地开始准备工作,到12月初成功发射,再到北京航天飞行控制中心值守,出差几个月不回家更是家常便饭。

“我当时想,如果现在就能载人登月,那马上把我送上月球吧。我动一下,可能‘玉兔’就好了。”张玉花说。

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虽然在上海的工作很忙,但张玉花满脑子惦记的还是月球背面的那只玉兔,算算距离醒来还有多少时间——嫦娥四号下次第五月昼理论唤醒时间是4月29日7时零分,而玉兔二号下次第五月昼理论唤醒时间为4月28日12时17分。

编者按:为充分展示新中国成立70周年、上海解放70周年上海产业和信息化发展的光辉历程、伟大成就和宝贵经验,人民网上海频道与中共上海市经济和信息化工作委员会即日起联合推出“壮丽70年·建功新时代——上海制造新气象新作为”主题报道。

跨越38万公里的思念

与嫦娥三号任务不同,嫦娥四号探测器着陆点由月球正面变成了月球背面,这样一来,探测器与地球的直接通讯信号受到月球遮挡,必须通过“鹊桥”中继星进行信号中转。2018年5月21日,上海航天局研制的长征四号丙运载火箭成功将“鹊桥”中继星送入地月转移轨道,卫星随后进入环绕地月L2点的使命轨道,为后续着陆器、巡视器与地面站之间的测控和数据传输提供中继服务。

眼下,玉兔二号正在进行第四次月夜休眠。人们已经习惯了它在日出之后准时醒来,继续迈步前行。之前长时间守在前方指挥的张玉花,暂时告别北京飞控中心,回到上海,投身到新的工作中。就像是送孩子上大学的母亲,看着孩子安顿好,就可以放心回家了。

系列报道重点挖掘新时代“上海制造”发展历程中先进的思想、优秀的作品、神奇的科技、震撼的工程,讲好上海故事,传播制造精彩,展示上海产业人勇当排头兵、先行者的不凡业绩,全力打响“上海制造”品牌。

如今,神话传说变成了现实,“嫦娥”真的奔月了,而月亮也正在逐步揭开它的神秘面纱。

在会见现场,习近平指出,5年前,我们庆祝了嫦娥三号任务圆满成功。5年后,我们在这里庆祝嫦娥四号任务圆满成功。这次嫦娥四号任务,坚持自主创新、协同创新、开放创新,实现人类航天器首次在月球背面巡视探测,率先在月背刻上了中国足迹,是探索建立新型举国体制的又一生动实践。

玉兔二号在月球的第一步(来源:中国探月官网)

团队部分成员合影,背景即为模拟试验场

这样的故事举不胜举,“特别能吃苦,特别能战斗,特别能攻关,特别能奉献”的航天精神在他们身上一览无遗。

张武的爱人在南京攻读博士学位,无暇顾及家里,孩子只能由他和老人来照料,作为结构机构分系统主任设计师,他更是一直坚守岗位,不言个人困难。

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在接到紧急投产任务时,张武、周墨渊、郑宗勇、刘子仙所在的结构机构分系统小团队,从设计、加工到调试合格,不到两个月的时间,按时将系统顺利交付。

罗小桃进基地的时候,妻子才怀孕不久,等完成任务回到家时,妻子即将临盆。

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着陆器监视相机拍摄的玉兔二号(来源:中国探月官网)

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太空探索无止境,月球之后是火星,他们的征途是宇宙星河

如此对症下药还不够,面对其他未知的风险和隐患,团队请来各方专家进行评估,只要有疑问,都要以数据明确作答。证明再证明,没有穷尽。举个例子,真空罐内零下180摄氏度、零上80摄氏度,周而复始4900次,产品一切正常。

还记得2014年1月25日,玉兔号月球车在第二个月昼周期行进时被石块磕伤,造成电缆短路,并发布微博:“啊……我坏掉了。”网友揪心,满屏都是祈祷。那几天里,张玉花更是急得满嘴生泡,嗓子一下子哑了,“我当时想,你们用火箭把我送到月球上去吧,把磨破的地方包扎下,我的玉兔还能走!”为了让玉兔二号弥补这个遗憾,她带领团队优化设计,尽可能减少电缆裸露在外。

在上海航天局的模拟试验场,工作人员特意从遥远的长白山运来火山灰,搭建起了“模拟月宫”,选择火山灰,是因为颗粒非常细,而月壤颗粒的平均直径是70微米,跟头发丝差不多。“模拟月宫”上还布置了一些石块和大大小小的陨石坑,让地表情况尽可能接近月球。为避免扬起灰尘,盛夏时节,试验场内都不能开空调,室内温度达到40多摄氏度。试验人员戴着口罩,穿着雨衣、雨鞋,大汗淋漓。

“不想流下失败的泪水,就必须洒下更多辛劳的汗水。”这是张玉花经常跟团队小伙伴们说的一句话。

一只兔子为何牵动亿万国人的心?听听它的“娘家人”怎么说

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熟悉张玉花的人都知道,她有三个孩子,其中两个在月球上,一个在正面,一个在背面。对!就是那两辆玉兔月球车。

实干兴邦。

壮丽70年·建功新时代——上海制造新气象新作为上海航天:月球之后是火星
浩瀚星空探索无止境

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要知道,月面巡视器需要从地球“飞越”约38万公里到达月球,负担自然是越轻越好,因此探测器的每个部分都有严格的重量要求。在这样的前提下,团队通过严苛的筛选和试验,最终在仅增加50克重量的有限条件下,完成了全部六个车轮电缆的加强和防护,大幅提高可靠性。同时,对驱动控制模块进行了冗余设计,有力支撑了嫦娥四号巡视器征战月球背面之行。为了给巡视器减重,设计师提出了筛网轮的设计构想,一个车轮仅735克,比市面上婴儿车的车轮还轻!

还记得五年前风靡全网的那只兔子吗?那是2013年12月2日,嫦娥三号探测器成功发射,随后,“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面。2014年2月13日,正值元宵节前夕,“月球车玉兔”发微博:“Hi,有人在吗?”让它成为当年最火的“网红”,也成了亿万国人的牵挂。以至于2019年1月“月兔二号”在月亮背面迈出第一步时,“月球车玉兔”的微博就沦陷了,几万网友跑去“喊它起床”。

2019年2月20日下午,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平在北京人民大会堂会见探月工程嫦娥四号任务参研参试人员代表,张玉花、刘殿富、张武等21名科研人员作为上海航天局的代表参加了会见。