九天揽月,中国航天又创造新的历史。作为我国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程,嫦娥五号首次实现了我国地外天体采样返回。这背后有多少故事,多少艰辛,可能说也说不完。
我们身后大屏上的这个主人公,是探月工程三期总设计师胡浩,近日他与我们分享了嫦娥五号从无到有的过程。他说,干了三十多年的航天,第一次碰到有专家明确反对探测器方案。但是,航天发展的特点就是每一步都要往前去走,每一步都想往前去迈,否则的话就没有发展了。
10年前,也就是2011年1月,探月工程三期正式立项,胡浩走马上任总设计师。与探月工程一期和二期不同的是,探月工程三期嫦娥五号任务拥有“双程票”,必须安全返回。它由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成,每一个部分都承担着不同的职能。
中国探月工程三期总设计师 胡浩: 这是着陆器和上升器,上升的时候就是把它掰过来,这个你看上升了,这个就是上升器。它在月球轨道上转着,它在月面上起飞,起飞之后进入和它一样的轨道。 跟载人航天的不同就在这,它的对接方式不是撞击式对接方式,是抓捕式对接方式,由这上面三个爪来抓这三个把杆,大的找小的,大的抓小的,大的把小的样品放到自己肚子里,再盖上盖,这个过程就完成了对接和样品转移的过程,在这之后再进行分离,把整个分离面带着它一起分离走了,回来的是中间的罐子。
听着胡浩的讲解,普通人难以想象,嫦娥五号探测器如何完成这么复杂的步骤。而在当年,胡浩他们提出探测器方案的时候,也确实有专家提出了不同意见。
中国探月工程三期总设计师 胡浩: 在这个方案会上有专家站出来明确地提出意见,我反对你们这个方案,机构运动太多,环境太复杂,执行可靠性太低,对航天的系统实施来讲,这都是单个的风险点,就是瓶颈式的风险点,它不行后面的任务没法执行,这件事他认为风险太大。航天发展的特点就是我们每一步都要往前去走,每一步都想往前去迈,否则的话就没有发展了,所以在一开始就先布置这几个课题,在原来论证的基础上是不是我们要干月球轨道的交会对接,我们要不要拿回约两公斤的月壤,还是少拿一点也可以,这是我们的课题,如果少拿一点月壤,我们可以完全不采取这种方案。
从想象到验证 困难重重
整个嫦娥五号的研制可谓“十年磨一剑”,其间遭遇过挫折,更经历过失败。
但是中国航天人始终秉持“追逐梦想、勇于探索、协同攻坚、合作共赢”的探月精神,一次次苦尽甘来,一次次闯关夺隘。这里面的故事,我们再来听听胡浩的讲述。
探月三期工程从立项之初,就力求技术跨越,而技术创新的第一个点,就放在了月球上的采样。
中国探月工程三期总设计师 胡浩: 我们搞探测器的同志对在月球上采样这件事不熟悉,所以我们在一开始的时候就来向地质的同志们学习,就到我们地质有关单位去看,他们在地球采样是怎么采的,但是在月球上怎么实现呢,面临那样的应用场景和应用环境,包括支撑条件,这就是我们攻关的一些重点。我们就要把这些难点分解到各个方面,比如说表取怎么来采,这个钻取怎么来采,采了以后怎么来封装,怎么来转移,怎么来适应你这些采样的设备,你的敏感器怎么能够适应月球上的环境,每一步、每一个环节都面临新的挑战,所以它的难不是说采样很难 ,这是一个大事,但是真正到了每一个采样器、每一个传感器、每一个动作牵连的这一系列的工作,都是要进行攻关的,因为没有一个样板可循。
因为嫦娥五号探测器载荷量较大,2011年立项之时,我国还没有一型运载火箭,能够把它送向月球。
中国探月工程三期总设计师 胡浩: 现在大家看到的长征五号在当时我们论证的时候并没有立项,它也属于论证阶段,没有真正立项开始研究,就是大家的一些设想,在那个时候我们提出来用长征五号来打我们嫦娥五号,这实际上确实是存在一定风险的,当时我们的规划是匹配的,每一个环节都要按照这个流程来实施,我们整个系统才能是协调匹配的,而这个流程又划得很细,把所有的工作要分解到这个流程里边的每一个环节去。
2016年11月3日,长征五号在中国文昌航天发射场首飞成功,由此成为中国运载能力最大的火箭。然而,2017年7月2日,长征五号遥二火箭在发射后346秒时突发故障,发射任务失利。这次失利让原本预计2017年年底发射的嫦娥五号,被迫停了下来。
中国探月工程三期总设计师 胡浩: 这个问题还是对我们应该说造成了比较大的影响,整个计划推迟了三年,这件事出现之后对我们最大的影响就是探测器已经加工都准备出厂了,这个怎么办,这个事是我们要处理的问题。在那个时候就要处理要停放多长时间,后续还会碰到哪些问题,火箭的问题怎么处理,这些事都是我们要解决的事情,火箭的同志很努力,他们在认真地研究分析之后提出来,可能要用两年左右的时间, 两年应该说对我们火箭的同志来讲这也是硬要求,那是天天加班加点的,真的是这样。