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千锤百炼、冰火考验:火星环绕器“问天”之路经历了什么?

2020-07-29 07:36:02 作者: 来源:新华网  责任编辑:李雅兰   我来说两句

新华社北京7月28日电 题:千锤百炼、冰火考验:火星环绕器“问天”之路经历了什么?

新华社记者胡喆

随着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器的成功发射,火星探测走进人们的视野当中。我国首次火星探测任务计划一次性完成对火星的“环绕、着陆、巡视”三项任务,实现多个工程及科学目标。记者从中国航天科技集团了解到,作为火星探测器的重要组成部分,此次“天问一号”探测器上的火星环绕器总装、集成和试验任务主要由该集团八院812所负责,采用京、沪两地联合研制模式。千锤百炼、冰火考验……火星环绕器的研制突破了重重难关。那么,火星环绕器的“问天”之路都经历了什么?

千锤百炼的仿真试验

每一颗卫星在升空前都要经过无数次地面仿真模拟试验,因为卫星在太空中难以实施在轨维修,所以地面的仿真试验显得尤为重要,必须反复进行验证。

火星环绕器在初样研制阶段,开展了多次满载状态下的振动试验,模拟发射和在轨环境。实际发射时火星环绕器是与着陆巡视器连接在一起的,为了能够尽量真实模拟发射时的力学环境,812所试验人员专门制备了着陆巡视器配重件,实实在在的仿真演练与设计给定的环境条件分毫不差。

火星环绕器很重很胖,试验时间跨度长,与振动台连接状态需要按要求不断调整。812所试验中心副主任张利介绍,为了确保试验成功,试验人员在试验前、试验中、试验后都严格检查产品状态,质量控制、安全控制一个环节也不能少。而精细也不只是说说而已,它时刻烙印在812所每一位试验人员的心中,体现在每一次的试验操作中。

小心翼翼地展开天线

火箭载着火星探测器飞行约37分钟后,便迎来了星箭分离的重要时刻。此时,火星环绕器的太阳翼和各类天线便逐步启动展开模式。

“火星环绕器共有7个种类12个活动部件。”主任工艺师张则梅介绍,火星环绕器是首个所有机构展开均为812所独立自主承担的型号。

据总装主岗王利民介绍,火星环绕器活动机构和天线展开不仅多,而且都很长,最长的高增益定向天线长达2.5米,安装时需要折叠六次,这也成为环绕器总装过程中最难啃的一块骨头。

在火星环绕器的初样研制阶段,试验过程中发现了天线展开后无法正常合拢的问题,主要原因是精度不够。总装团队立即紧张行动起来,再次复核数据、优化软件算法,从早到晚忙个不停,不解决问题决不罢休。经过一个星期的攻关,终于解决了这一难题,大家紧锁的眉头才得以舒展。

型号调度王克寒告诉记者,环绕器的天线展开机构很精密,为保护其在展开后不被损坏,天线展开后不能过夜,展开及收拢工作必须一次完成,操作人员不敢停歇,一站就是一整天,甚至通宵达旦。他们小心翼翼地保护着产品,就像呵护自家的孩子。

环绕器历经“冰火考验”

火星探测器发射后历经7到10个月的长途旅行才能抵达火星。为了确保火星环绕器在低温下正常工作,对它的“着装”要求非常严格。

这件低温下穿的“衣服”被称为热控隔热组件,业内称低温多层,均采用自动缝纫机床及裁割机完成。火星环绕器的舱体结构大,它的“衣服”面积达到了30平方米,而一般卫星的“衣服”面积仅约15平方米。

火星环绕器使用的是目前国内最大的基础平台,安装了3000牛的大推力发动机,发动机工作时温度可达上千摄氏度。这对发动机附近的温度防护提出了很高的要求。

负责卫星热控实施的工艺师蒋谌立介绍,探测器中高温多层使用的是不锈钢箔及铝箔,边缘锋利,加工及安装难度非常大,极易割伤操作人员。为了保证操作安全,安装前,操作人员需穿戴防护服、防割手套和护目镜,先在多层标注安装孔位置进行预装,逐个打好孔后再用不锈钢丝穿套安装。

在冰与火的考验之间,航天工匠们宛如工艺大师精心雕刻自己的艺术品一般,用匠心铺就了我国首次火星探测之路。

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