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2004年1月23日,國務(wù)院批準繞月探測工程立項,命名為“嫦娥工程”。

22年來,中國探月工程如期圓滿實現(xiàn)“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略目標,取得一系列標志性成果,為推動世界航天事業(yè)發(fā)展貢獻了中國智慧、中國方案、中國力量,譜寫了世界探月的精彩中國篇章。
從嫦娥一號、二號先后成功繞月,嫦娥三號、四號分別在月球正面、背面(世界首次)著陸,再到“嫦娥五號”實現(xiàn)月球采樣返回,“嫦娥六號”實現(xiàn)世界首次月球背面采樣返回,作為國家探月工程副總指揮單位,中國電科始終發(fā)揮自身科技創(chuàng)新優(yōu)勢,承擔了探測器(衛(wèi)星)、運載火箭、發(fā)射場、測控、地面應(yīng)用等探月工程全部五大系統(tǒng)的研制、生產(chǎn)任務(wù),提供了大量關(guān)鍵元器件,為我國探月工程實現(xiàn)連戰(zhàn)連捷提供重要支撐。
測控通信,織就38萬公里“無形紐帶”
亞洲口徑最大、接收靈敏度最高、連續(xù)波發(fā)射功率最強和作用距離最遠的天線系統(tǒng),亞洲最大70米口徑全可動天線、首個深空天線組陣系統(tǒng)……近年來,作為國家深空測控網(wǎng)的主干力量,中國電科牽頭在佳木斯、喀什、阿根廷等地,建成十余雙天線“巨眼”構(gòu)成的深空測控網(wǎng),利用多站接力方式,不斷刷新天線測控能力和距離,精準執(zhí)行軌道轉(zhuǎn)換、月面著陸、對接等任務(wù),全程掌控任務(wù)設(shè)備狀態(tài)。
“從發(fā)射、落月到采樣、再入返回的整個過程中,地球上有數(shù)十個‘守衛(wèi)官’全程交替注視著它,這就是測控天線?!奔夹g(shù)專家表示,測控天線用無形電波張開了一張全覆蓋的通信測控“天羅地網(wǎng)”,全程掌握探測器位置、狀態(tài)等信息,接收它發(fā)回來的數(shù)據(jù),并向它傳遞來自地面的指令信息。

在“嫦娥三號”任務(wù)中,利用國土縱深優(yōu)勢,中國電科牽頭建設(shè)佳木斯66米深空站、喀什35米深空站,組成中國深空測控網(wǎng)的“中流砥柱”。為實現(xiàn)對深空航天器的全時段測控覆蓋,中國電科建成國內(nèi)首個“華僑寶寶”阿根廷35米深空站,標志著我國深空測控網(wǎng)初步建成,完美保障“嫦娥四號”任務(wù)。
在“嫦娥五號”任務(wù)中,中國電科新建的3座大口徑天線,組成深空天線測控網(wǎng),從深度和廣度上大大提升我國深空測控能力,測控距離超過4億千米。在“嫦娥六號”任務(wù)中,佳木斯、喀什、阿根廷等地測控站構(gòu)建深空天線組陣系統(tǒng),具備更強的數(shù)據(jù)接收能力,利用多站接力方式為鵲橋二號和“嫦娥六號”提供測控通信支持,精準執(zhí)行軌道轉(zhuǎn)換、月面著陸、對接等任務(wù),全程掌控任務(wù)設(shè)備狀態(tài)。
關(guān)鍵核心器件,擦亮“嫦娥”明亮眼睛
衛(wèi)星系統(tǒng)的有效載荷重要分系統(tǒng)被稱為“嫦娥的眼睛”。擦亮“嫦娥”的明亮眼睛,中國電科配備了太陽電池陣、電機組件以及隔離器、濾波器、航天線纜等關(guān)鍵核心器件,為“嫦娥工程”提供源源能量。
“太陽電池陣產(chǎn)品可在發(fā)射后地月轉(zhuǎn)移軌道和上升器月面起飛后展開供電,是月球‘挖土’的能量之源?!睂<冶硎荆凇版隙鸸こ獭睔v次任務(wù)中,為解決月面工作期間超高溫及太陽電池陣力熱交加問題,研發(fā)團隊建立了仿真分析模型,攻克了高溫焊錫焊接等系列技術(shù)難關(guān),產(chǎn)品可經(jīng)受高溫、振動和羽流環(huán)境,展現(xiàn)出良好性能。

探月任務(wù)的極端環(huán)境,對元器件的可靠性、耐環(huán)境性提出嚴苛要求。中國電科以超高精度打磨每一款產(chǎn)品,為探測器量身定制了重量輕、柔軟性好、耐空間輻射的航天線纜、隔離器等核心元器件。
“在宇宙空間環(huán)境中,線纜必須能夠承受極端的溫度、真空、輻射等多種復(fù)雜條件。”專家表示,經(jīng)過多次產(chǎn)品迭代和嚴苛考核試驗,研制的航天用線纜高標準通過空間環(huán)境的嚴酷考驗,能實現(xiàn)高頻率、大流量的數(shù)字信號傳輸。研制的數(shù)種壓力傳感器,可保障探測車順利降落在月球背面指定位置,助力著陸器月球表面自動采樣、上升器月面發(fā)射、返回器攜帶月壤順利返回等任務(wù)順利實施。配備的隔離器環(huán)行器“自帶光環(huán)”,能有效保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性,實現(xiàn)通信信號的發(fā)射和接收。

火箭的安全騰飛同樣也離不開關(guān)鍵器件的有力支撐。
“火箭的主要推力來源于四個助推器,而助推器的‘大腦’就是中國電科研制的助推伺服控制器?!奔夹g(shù)專家表示,助推伺服控制器是火箭控制系統(tǒng)重要的智能電子設(shè)備之一,其接收處理來自箭載計算機發(fā)出的控制指令,實時進行綜合校正運算,有效控制火箭發(fā)動機的擺動方向和角度,實現(xiàn)火箭飛行姿態(tài)調(diào)整,確保精確入軌。研制的時間指令變換器是火箭的測量系統(tǒng)單機,可實時監(jiān)控火箭助推器的控制指令以及飛行狀態(tài),采集火箭飛行控制指令參數(shù)。
此外,在火箭上,中國電科還配備了各型各類的濾波器、傳感器等核心組件,針對任務(wù)特性,對相關(guān)產(chǎn)品進行技術(shù)突破和升級改造,確保長壽命、高可靠。
星河浩渺,探月不止。未來,中國電科將以更前沿的技術(shù)、更堅實的支撐,助力中國航天在星際探測的新征程上步履不停,續(xù)寫更多“九天攬月”的中國傳奇。