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    恭贺嫦娥四号探月工程团队、北斗团队 双获“影响世界华人大奖”

    2019-03-23 11:15:03 来源: 新浪传媒
    聊聊
    2018年,是中国航天科技领域攀登新高峰的一年。

    2018年12月8日,在西昌卫星发射中心,嫦娥四号探测器由长征三号乙运载火箭成功发射,飞向太空。它的目的地是月球、是月球上永远背对地球的那一面,去实现世界首次月背软着陆及巡视勘察任务。

    2019年1月3日,在月球背面南极—艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区,嫦娥四号成功着陆,实现了人类探测器首次在月球背面软着陆,同时也意味着中国成为了世界上首个在月背实施软着陆的国家。

    随后,“玉兔二号”巡视器开始工作,由多个国家和国际组织参与的科学探测任务也陆续展开。2019年1月11日,嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器完成了两器互拍,图像传回地球,实现了工程既定目标,同时也标志着嫦娥四号此次任务圆满成功。可以说,嫦娥四号探月工程的成功,在人类历史上首次实现了航天器在月球背面软着陆和巡视勘察,首次实现了地球与月球背面的测控通信,在月球背面留下了世界探月史上的第一行足迹,揭开了古老月背的神秘面纱,开启了人类探索宇宙奥秘的新篇章。同时,这也是我国由航天大国向航天强国迈进的重要标志之一,是新时代中国人民攀登世界科技高峰的新标杆、新高度,更是中华民族为人类探索宇宙奥秘作出的又一卓越贡献。

    因在航天探月科技领域作出的卓越贡献,2019年 3 月 20日,华人盛典组委会公布嫦娥四号探月工程团队获得“世界因你而美丽——2018-2019影响世界华人盛典”大奖。

    嫦娥“月背着陆” 中国航天新贡献

    自上世纪50年代开始,世界各国陆续向月球发射了110多次探测器,而着陆探测大概不到20次,还都是在月球正面,从没有在月球背面着陆的。因为在很长一段时间里,“到月球背面去”被视作是“不可能完成的任务”。

    直到2018年12月8日,在中国西昌卫星发射中心,嫦娥四号探测器由长征三号乙运载火箭发射,它向太空飞去,目的地正是月球永远背对地球的那一面,去实现世界首次月背软着陆及巡视勘察任务。

    2019年1月3日,在经过约38万公里26天的飞行,嫦娥四号探测器成功在月背着陆,随后,玉兔二号巡视器开始按预定指令工作。1月11日下午4时许,嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器互拍成像的影像图,经“鹊桥”中继星传回北京航天飞行控制中心大厅,展现在了大屏幕上。当控制中心的科研人员在图像中看到“玉兔二号”在月背留下的两道清晰车辙,看到它们各自的五星红旗在月球背面交相辉映时,全场沸腾了,热烈的掌声经久不息。探月工程总设计师吴伟仁说,“玉兔二号”在月背迈出的这一小步,却是人类历史上的一大步,意义非凡。

    首次实现月球背面软着陆与巡视探测,首次实现月球背面与地球的中继测控通信……嫦娥四号交出了一份圆满的答卷。

    展实力 火箭来托举

    2018年12月8日,将嫦娥四号月球探测器带上天、送入预定轨道的,是由中国航天科技集团有限公司第一研究院抓总研制的长征三号乙遥三十运载火箭。这是长征三号甲系列火箭的第95次发射。在此之前,它们已成功将嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、嫦娥五号T1再入返回飞行器一一送上了预定轨道,作为嫦娥奔月的“专属列车”,它们成绩卓著。

    航天科技集团一院长征三号甲系列火箭总指挥金志强介绍,探月工程任务对轨道高度和入轨精度要求都很高,长三甲系列火箭因其出色的适应能力、多样的发射轨道、精准的入轨精度脱颖而出,成为执行探月工程发射的最佳选择。

    长三甲系列火箭从方案设计起,就始终贯彻了“系列化、组合化、通用化”的设计思想,长三甲、长三乙、长三丙三型火箭之间具有良好的继承性和通用性。经过多年努力,持续的改进,火箭状态日趋成熟。“为了确保发射取得圆满成功,研制队伍做了充分的准备,采取了一系列加严措施,强化质量管控。”由于嫦娥四号任务窄窗口发射、冬季发射的特征,火箭团队组织开展专题风险分析,制定了520项预案。为了充分利用嫦娥四号在2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“低温加注后推迟24小时发射”的技术创新,这在国内尚属首次,也让长三甲系列火箭在执行任务中底气更足,在第一天第一窗口就实现了准时发射,且入轨精度进一步提升。正是在它的护送下,“嫦娥”才得以奔上月背。

    搭“鹊桥”中继星先行

    据了解,自2004年批准嫦娥一号立项,至今已有15年,仅嫦娥四号项目就有上万人参与其中,耗时近四年。

    嫦娥四号探测器系统项目执行总监张熇介绍说,自立项以来,探月工程先后实施了嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、再入返回飞行试验、嫦娥四号等5次任务。嫦娥三号发射成功以后,中国国家航天局组织国内、国际科学家共同论证,嫦娥四号在实现月球背面同地球的中继通信情况下,去实现航天器在月球背面软着陆和巡视勘察。

    这人类历史上的第一次月背着陆,是中国航天人向“不可能完成的任务”的挑战,其技术难度非常大。

    首道难题是通讯问题。月球背面看不到地球,着陆器和探测器必须通过中继的方式,才能将讯息传回地球,也就是说,要把着陆器和探测器中继到轨道上的一颗卫星上,这对中继技术是一个考验。而要在30个月之内交付这一世界首颗地月中继通信卫星,要完成从方案设计到生产、集成、测试和试验的全部工作,时间之紧、难度之大可以说是前所未有。

    但这并没有难倒中国航天人。地月中继通信卫星“鹊桥”研制工作一启动,整个项目团队就进入了冲刺状态。测试间的灯时常彻夜通明,办公室假日里也总是回荡着键盘的敲击声。大家知道这个中继星不同于其他的变轨,近月制动对轨道控制的要求极为苛刻,而且机会只有一次,稍有偏差,它将无法再回到正确轨道,中继星也就成了“断了线的风筝”。为了确保近月制动顺利完成,研制团队一起反复讨论,制定和完善应急预案。

    2018年5月21日,嫦娥四号中继星“鹊桥”号成功发射,在整个任务研制流程中,“鹊桥”研制团队没有耽误一个重要节点,没有出现一次低层次质量问题,按时保质完成了全部研制任务,成功搭建起地月通信之桥,为月球背面的着陆器和巡视器提供了稳定可靠的中继通信链路,为月球背面软着陆探测人类壮举的实现提供了可能。

    软着陆 高智能“避障”

    嫦娥四号月背着陆遇到的第二个难关是如何选择着陆区并实现软着陆。据专家介绍,月背的地形异常崎岖,几乎全是坑洼,这会给着陆带来很大的困难。美国、苏联早期的着陆技术,都是“盲降”,即往下冲,撞哪儿算哪儿。这种方式在月球正面或许可行,但在月背盲降很容易被撞翻或者撞毁,导致前功尽弃。因此,不仅要精心选择着陆区,嫦娥四号的着陆器也必须采取非常智能的“避障”式降落,要求它在到达离月背表面一定高度后,可以自主探测、自主平移和调整下降的速度和地点,要像一位机敏的轻功高手,避开各种障碍,优雅、轻巧地着陆。

    负责嫦娥四号探测器系统着陆器总体设计的李飞,是位2009年从天津大学毕业的博士,自进入航天五院工作后,他常常会为中国的航天事业感到骄傲和自豪。据李飞说,嫦娥四号探测器有许多世界首创的亮点技术。首先是高精度着陆技术。团队提前设计了几种避障策略,着陆器上装有对月球测速、测距等的敏感器,还有激光三维的敏感器,用于分析月面上的地形情况,根据这个情况来控制着陆的速度、高度,以及最终的安全着陆点。这种自己识别、判断、决策、最终自己控制、避障并着陆技术,是人类首次在月球应用,也是由中国自主研发的一种人工智能。嫦娥四号探测器系统项目执行总监张熇也说:“虽然有个别产品是引进的,但我们可以非常自豪地说,嫦娥四号的关键技术,以及月面长期工作等技术,都是我国自主创新研发完成,属世界首创。”

    新探索 永远无止境

    从嫦娥四号的“诞生”到地月空间的旅行,从着陆在“永不可见”的月球背面到月球车迈开脚步,这份成绩是无数航天人用拼搏与汗水换来的。

    嫦娥四号探测器系统项目执行总监张熇说,航天器最大的特点,就是一旦发射,既不像汽车能召回,也不像飞机有定期维修,它发上去,看不见摸不着,基本不可修复,如果有任何疏忽,很难补救。所以,航天人在工作中,尤其强调质量第一,即把所有的风险都要事前识别和控制,要 “零缺陷、零故障、零疑点,高标准、高安全、高可靠”,要有“如履薄冰、如临深渊”的心态。在这样高强度、高压力的工作环境下,一大批老专家和年轻的科研人员,抛开个人名利,恪尽职守,默默奉献。

    据张熇介绍,月球背面比正面要古老几亿年,研究背面的月壤、地形地貌,对研究月球的起源演化有着重大的科学意义。从目前来看,各项数据都在持续观测和采集中,科学家会通过大量的反演、测算来得出结论,揭开月球更多的秘密,满足人类对宇宙的好奇和探索。此外,因为月球背面挡住了地球的辐射干扰,所以那里是做低频射电天文观测的理想场所。她还说,本次嫦娥四号搭载了来自德国和瑞典的载荷,是国际合作的一个成功案例。同时,探月四期工程的目的是建成一个能够长期在月面运行、可能地处极区附近的月球科研站,希望能有多个国家共同参与,共同提出一些科学任务,充分利用好这个科研站,从而取得更多科学技术成果。

    国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华,在日前国新办举行的新闻发布会上表示,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也全面拉开序幕。按照相关部署,到2020年前,探月工程要实现“绕、落、回”三步走的目标。即在嫦娥四号之后,将发射嫦娥五号,它除了要落上去、月面取样之外,还要在月面起飞,并在环月轨道交汇对接等等,届时还将有更多新技术一一展现。

    在探月工程取得惊人成绩的同时,中国卫星系统的发展也迎来了举世瞩目的繁荣期,朝着服务全球的目标全速推进。

    北斗是中国自主建设、独立运行,与世界其他卫星导航系统兼容共享的全球卫星导航系统。自上世纪九十年代启动研制,按“三步走”战略,至2018年12月27日,北斗三号正式向“一带一路”沿线国家提供基本导航服务。

    从1994年,北斗一号系统工程立项,到2003年建成北斗一号系统,我国成为了继美、俄之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家。2004年,北斗二号正式立项研制,并于2006年成为国家16个重大科技专项之一。2012年12月27日,北斗系统面向亚太区域提供服务,成为了国际卫星导航系统四大服务商之一。立项于2009年12月的北斗三号,以冲刺的速度和领跑的姿态向前发展,在最近一年多的时间内圆满完成了基本系统的超高密度发射任务,于2018年完成了10箭19星发射,不仅创下了世界卫星导航系统建设的新纪录,还再次刷新了“中国速度”,在太空走出了一条中国特色的卫星导航系统建设之路,向“中国的北斗,世界的北斗”全球组网的目标又迈出了实质性的一步。

    因在科学技术领域作出的卓越贡献,2019年 3月21 日,华人盛典组委会公布北斗团队获得“世界因你而美丽——2018-2019影响世界华人盛典”大奖。

    北斗导航 成就东方传奇

    中国自主建设、独立运行,与世界其他卫星导航系统兼容共享的全球卫星导航系统——北斗,到2017年11月,在经历了从试验系统、区域系统再到全球系统的“三步走”战略过程中,开启了在大步跨越中小步快跑的模式,成功发射了北斗三号首发双星。此后便以四次一箭双星加速发射。2018年3月30日,8颗北斗三号卫星在太空就位,完成了最简系统的部署,并通过扎实的在轨试验,对几大系统进行了全面“演练”。

    2018年7月29日9时48分,北斗三号第9、第10颗卫星,从中国西昌卫星发射中心升空,这是北斗导航全球组网从最简系统迈向基本系统的首组卫星。从这次发射开始,北斗卫星组网发射便进入了前所未有的高密度期。

    2018年11月19日,18颗北斗三号卫星组成的基本系统完成建设,并于12月27正式向“一带一路” 沿线国家提供基本导航服务。至2020年底前,北斗全球卫星导航系统将建成,具备服务全球的能力。

    回顾中国北斗导航卫星这些年来走过的历程就会发现,在国际导航竞技场上,中国北斗闯出了一条独特的探索、钻研、建设、发展之路。

    星梦引导 自主创新做“巨人”

    卫星导航技术是衡量国家综合国力和技术实力的一个重要标志,同时也是促进和推动经济、社会发展的强大动力,它的建设和发展对于提高国家的经济和军事实力、提升国家的国际地位和国际影响力,都具有着十分重大的意义。

    上世纪80年代北斗计划起步,但选择走什么样的发展道路?是一步跨到全球组网,还是分阶段进行?中国卫星导航面临着战略的抉择。

    当时改革开放刚刚开始,用户主要集中在国内、周边,“先区域、后全球”的技术途径应该更符合中国的国情。思路一旦确定下来,首先要解决的是有无的问题。1993年初,中国航天科技集团五院提出卫星总体方案,初步确定了卫星技术状态和总体技术指标,组建起卫星团队全面展开研制工作。经过艰苦卓绝的关键技术攻关,北斗一号原创性地提出双星定位的卫星实现方法,打破了国外技术垄断,建立起国际上首个基于双星定位原理的区域有源卫星定位系统——北斗导航卫星试验系统。2000年,北斗一号完成了中国导航卫星从无到有的过程,使中国成为继美、俄之后第三个拥有导航卫星的国家。

    北斗一号卫星总指挥李祖洪曾说过:“北斗的研制,是中国人自己干出来的。‘巨人’对我们技术封锁,不让我们站在肩膀上。唯一的办法,就是自己成为巨人。”自主创新就是北斗工程的必由之路。

    几十年来,科研团队以北斗一号验证了系统设计思想的正确性,2012年北斗二号区域组网时,北斗团队又突破了区域混合导航星座构建、高精度时空基准建立等关键技术,使我国进入了国际卫星导航系统四大服务商之列。2009年启动的北斗三号,把服务精度设计目标设定在国际上新一代导航卫星系统设计指标之上,以星间链路为代表的一系列核心关键技术,在前两代系统基础上更上一层楼,迈出了从国内走向国际、从区域走向全球的“关键一步”。

    团结协作 建设队伍保质量

    北斗三号工程副总设计师、卫星首席总设计师谢军,1982年从国防科技大学毕业后就来到中国航天科技集团五院工作,30多年来他与北斗团队的所有工作人员一样,把执著和热情都奉献给了祖国的航天事业。他说:“航天事业的成功是一个团队的成功,没有个人英雄。”因为每一颗北斗卫星的上天,都牵动着卫星、运载火箭、运控、应用、测控、发射场等各大系统。一支技术高超、经验丰富的人才队伍,是北斗工程能够一步步稳健向前迈进的强大保证。

    为了更快地推进知识转移和人才培养,“自我学习,自我提高”的自助、“以老带新,传承经验”的帮助、“专业培训,注重实效”的辅助和“专业互补,共同进步”的“四助”,成为团队发展采取的策略。在多年的北斗卫星宇航产品密集研制过程中,这支平均年龄38岁、老中青结合的团队更经受了历练,中国工程院院士范本尧以及10余名卫星总设计师、总指挥;20余名副总设计师、副总指挥从这支队伍中脱颖而出,成为中国卫星导航系统的领军人物。

    如今,发射场数星待发、总装厂房十余星在研、正在论证的多星已初具蓝图……正是本着“探索一代,研发一代,建设一代”的创新思路,中国北斗团队已经把发展的主动权牢牢掌握在自己手中。

    北斗三号工程副总设计师、卫星首席总设计师谢军说,作为世界四大卫星导航系统之一,中国的北斗系统走出了自己独特的技术之路,也为国际卫星导航理论和体系建设贡献了“中国智慧”。

    为实现北斗三号的高服务精度设计目标,北斗团队率先提出国际首个高中轨道星间链路混合型新体制,形成了具有自主知识产权的星间链路网络协议、自主定轨、时间同步等系统方案,解决全球布站、卫星境外监测等难题,并构建出新型空间时频基准和导航信号完好性监测方案,采用更为可靠的载荷重构技术,北斗卫星设计寿命由8年提升至10-12年,在轨运行工作可靠性也大幅提升。

    “要么不干,干就要干得最好。”一直以来北斗人绝不会因为困难多而降低标准,这是北斗人在长期实践探索中磨练出的一股精气神,一种质量就是生命、质量就是胜算的理念。他们建立起指挥线、技术线、质量线的“三线”管控制度,在实践中逐步迭代完善质量管控体系,以“抓质量寸土不让、抓进度分秒必争”的扎实行动,去完成每一项任务,以实现精稳运行的承诺。

    功勋火箭 助力“北斗”布成网

    今年北斗的密集布网,长征三号甲系列运载火箭功不可没。从1月12日至12月25日,它实现了全年14次发射的“全胜战绩”,不仅刷新了我国“单一火箭年度发射数量”的新纪录,也把一个又一个的“北斗”送上天,送入它运行的轨道。

    作为我国运载火箭家族中的“劳模”,长三甲系列火箭凭借着高成功率和极强的任务适应能力,承担着越来越多的国内、国际发射任务,在发射数量上一直保持领先位置。除了“单一火箭年度发射数量”的新纪录,长征三号甲系列运载火箭还再次刷新了其自己创造的高密度发射纪录。仅2018年10月15至12月25日,短短的70天中,长征三号甲系列共成功完成了5次发射任务,平均一枚火箭的发射周期仅14天。 “这5次发射任务就包含‘北斗工程’、‘嫦娥工程’等国家重大工程,研制队伍也经受住了考验,尽显‘金牌团队’本色。”航天科技集团一院长征三号甲系列火箭总指挥金志强说。

    高密度、高品质、高成功率,自然被用户青睐。在2017年11月到2018年11月,短短1年的时间里,长三甲系列火箭先后11次执行发射任务,是将19颗北斗三号组网卫星和1颗北斗二号导航卫星送入了预定轨道,组网发射最短的间隔时间只有17天,创造了北斗组网发射历史上高密度、高成功率的新纪录。这是北斗系统建设在工程全线的团结努力下,创造出的令人叹服的“中国速度”。

    航天科技集团一院长征三号甲系列火箭总设计师陈闽慷介绍说:“早在2007年长三甲系列火箭就被授予“金牌火箭”称号,是最高产的火箭成员,本次是它第96次发射,预计在2019年上半年,长征三号甲系列火箭将迎来第100次发射,有望成为中国航天第一个发射总数过百的系列火箭。”

    虽然2018年度北斗发射任务已顺利完成,但“中国的北斗,世界的北斗”进程才开始加速。据北斗卫星导航系统总设计师杨长风透露,2019年至2020年,中国还将发射6颗北斗三号中圆轨道卫星、3颗北斗三号倾斜地球同步轨道卫星和2颗北斗三号地球静止轨道卫星,2020年将向全球提供高精度、全天候、全天时的导航、定位、授时服务。2035年前还将建设更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系。

    目前,北斗系统正朝着服务全球的目标全速推进。“中国的北斗”必将以更博大的胸怀兑现中国政府对世界的承诺,北斗系统也将以更加完美的姿态走向全世界,造福全人类。

    “世界因你而美丽——2018-2019影响世界华人盛典”颁奖礼将于3月30日晚(星期六)在北京凤凰中心华美登场,各奖项最终花落谁家将一一揭晓。届时,各主办媒体机构将对盛典活动进展进行全程关注和报导,凤凰卫视各频道也将向全球播出颁奖礼盛况。您也可登录凤凰卫视官方微博、微信及华人盛典官网留言,向获选杰出华人致以祝贺。

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