千錘百煉、冰火考驗:火星環(huán)繞器“問天”之路經(jīng)歷了什么?
隨著我國首次火星探測任務“天問一號”探測器的成功發(fā)射,火星探測走進人們的視野當中。我國首次火星探測任務計劃一次性完成對火星的“環(huán)繞、著陸、巡視”三項任務,實現(xiàn)多個工程及科學目標。記者從中國航天科技集團了解到,作為火星探測器的重要組成部分,此次“天問一號”探測器上的火星環(huán)繞器總裝、集成和試驗任務主要由該集團八院812所負責,采用京、滬兩地聯(lián)合研制模式。千錘百煉、冰火考驗……火星環(huán)繞器的研制突破了重重難關。那么,火星環(huán)繞器的“問天”之路都經(jīng)歷了什么?
千錘百煉的仿真試驗
每一顆衛(wèi)星在升空前都要經(jīng)過無數(shù)次地面仿真模擬試驗,因為衛(wèi)星在太空中難以實施在軌維修,所以地面的仿真試驗顯得尤為重要,必須反復進行驗證。
火星環(huán)繞器在初樣研制階段,開展了多次滿載狀態(tài)下的振動試驗,模擬發(fā)射和在軌環(huán)境。實際發(fā)射時火星環(huán)繞器是與著陸巡視器連接在一起的,為了能夠盡量真實模擬發(fā)射時的力學環(huán)境,812所試驗人員專門制備了著陸巡視器配重件,實實在在的仿真演練與設計給定的環(huán)境條件分毫不差。
火星環(huán)繞器很重很胖,試驗時間跨度長,與振動臺連接狀態(tài)需要按要求不斷調整。812所試驗中心副主任張利介紹,為了確保試驗成功,試驗人員在試驗前、試驗中、試驗后都嚴格檢查產(chǎn)品狀態(tài),質量控制、安全控制一個環(huán)節(jié)也不能少。而精細也不只是說說而已,它時刻烙印在812所每一位試驗人員的心中,體現(xiàn)在每一次的試驗操作中。
小心翼翼地展開天線
火箭載著火星探測器飛行約37分鐘后,便迎來了星箭分離的重要時刻。此時,火星環(huán)繞器的太陽翼和各類天線便逐步啟動展開模式。
“火星環(huán)繞器共有7個種類12個活動部件!敝魅喂に噹煆垊t梅介紹,火星環(huán)繞器是首個所有機構展開均為812所獨立自主承擔的型號。
據(jù)總裝主崗王利民介紹,火星環(huán)繞器活動機構和天線展開不僅多,而且都很長,最長的高增益定向天線長達2.5米,安裝時需要折疊六次,這也成為環(huán)繞器總裝過程中最難啃的一塊骨頭。
在火星環(huán)繞器的初樣研制階段,試驗過程中發(fā)現(xiàn)了天線展開后無法正常合攏的問題,主要原因是精度不夠?傃b團隊立即緊張行動起來,再次復核數(shù)據(jù)、優(yōu)化軟件算法,從早到晚忙個不停,不解決問題決不罷休。經(jīng)過一個星期的攻關,終于解決了這一難題,大家緊鎖的眉頭才得以舒展。
型號調度王克寒告訴記者,環(huán)繞器的天線展開機構很精密,為保護其在展開后不被損壞,天線展開后不能過夜,展開及收攏工作必須一次完成,操作人員不敢停歇,一站就是一整天,甚至通宵達旦。他們小心翼翼地保護著產(chǎn)品,就像呵護自家的孩子。
環(huán)繞器歷經(jīng)“冰火考驗”
火星探測器發(fā)射后歷經(jīng)7到10個月的長途旅行才能抵達火星。為了確保火星環(huán)繞器在低溫下正常工作,對它的“著裝”要求非常嚴格。
這件低溫下穿的“衣服”被稱為熱控隔熱組件,業(yè)內稱低溫多層,均采用自動縫紉機床及裁割機完成;鹦黔h(huán)繞器的艙體結構大,它的“衣服”面積達到了30平方米,而一般衛(wèi)星的“衣服”面積僅約15平方米。
火星環(huán)繞器使用的是目前國內最大的基礎平臺,安裝了3000牛的大推力發(fā)動機,發(fā)動機工作時溫度可達上千攝氏度。這對發(fā)動機附近的溫度防護提出了很高的要求。
負責衛(wèi)星熱控實施的工藝師蔣諶立介紹,探測器中高溫多層使用的是不銹鋼箔及鋁箔,邊緣鋒利,加工及安裝難度非常大,極易割傷操作人員。為了保證操作安全,安裝前,操作人員需穿戴防護服、防割手套和護目鏡,先在多層標注安裝孔位置進行預裝,逐個打好孔后再用不銹鋼絲穿套安裝。
在冰與火的考驗之間,航天工匠們宛如工藝大師精心雕刻自己的藝術品一般,用匠心鋪就了我國首次火星探測之路。
。ㄐ氯A社北京7月28日電)
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