武船助力天問一號安全著陸火星

楚天都市報記者 詹鈃 通訊員 張旭 付澤寧

23日中午12時41分，天問一號火星探測器成功發射升空。

7個月後，天問一號將開展著陸、巡視等任務，進行火星科學探測。

在此過程中，確保「火星一號」在火星表面實現安全著陸，成了火星探測任務成功的關鍵。為此，我國組織興建了位於河北省張家口市懷來縣的火星著陸綜合試驗場。

試驗場內，由武船集團重裝公司參與製作的「快隨系統」成功模擬出火星的低重力環境，準確記錄火星探測器的運動軌跡和相關數據，通過這些數據的不斷調整，最大程度確保著天問一號穿越火星大氣後安全著陸。

多用途的「快隨系統」

2018年7月18日，河北省懷來縣，烈日炎炎。

這一天，武船集團重裝公司正式籤訂火星著陸綜合試驗場建造合同：負責天問一號著陸器著陸試驗過程中，「快隨系統」的施工工作。

當時，作為該公司機電車間副主任的雷洪洲，因經驗豐富，成為此次火星著陸綜合試驗場建設施工單位總指揮。

「『快隨系統』是一套在著陸試驗過程中緊緊跟隨著天問一號著陸器運動，並輔助其完成試驗的重要裝置。」

23日下午，在武船集團，雷洪洲接受記者採訪時介紹，整個「快隨系統」中，外圍是多個鋼製塔架搭成的一個中空的「蒙古包」。在中間，通過36根鋼纜固定核心部件「隨動盤」，「隨動盤」下面垂吊著火星探測器。

雷洪洲說，整套「快隨系統」由「隨動盤」、鋼絲絞車牽引設備和部分電氣機械設備組成，可以在地球上模擬出類似火星的低重力環境，同時記錄試驗過程中「火星一號」著陸器的運動軌跡和相關數據。

試驗人員通過對該系統收集到的試驗數據進行有效分析，不斷優化調整著陸器相關飛行參數，可最大程度確保著陸器安全著陸。

面對強風 140米高空作業

懷來試驗場，設在一個丘陵環繞的凹地。

施工人員需要在凹地的周圍，建設6個140米高的鋼結構塔架，將其環繞。

對於造橋好手來說，武船重工建這幾個鋼結構塔架並不困難。但在塔架拔地而起之後，接下來的工作才讓施工人員倒吸了一口涼氣。

「我們的施工人員需要克服強烈的心理恐懼，藉助建築吊籃上升至百米甚至更高的區域，進行導向輪組、鋼絲等設備的裝焊作業。」雷洪洲說，除此之外，現場強烈的紫外線、零下低溫，讓施工難度進一步加大。

現場施工鉗工項目負責人馬曉東回憶：「高空作業時，常遭遇7-8級的大風，並夾雜著沙塵，吹得工人與建築吊籃左右搖擺，還睜不開眼。」

在這麼惡劣的環境之下，18套絞車設備、36根鋼絲和700餘組導向輪，以及相關配套電纜、電氣設備設施最終全部安裝完畢。

懷來基地設施完工的同時，2019年7月初，在武船重裝廟山基地內場，「隨動盤」也已經順利完成組裝及檢測實驗，並立即拆分裝箱發往懷來。

經過測量，「隨動盤」上安裝的導軌平面度公差達到0.1mm、平行度公差達到0.15mm，各項檢測數據滿足工藝精度及試驗要求。

2019年7月13日，「快隨系統」的總裝和調試工作全部完成。

難題來自於試驗保障

2019年8月底，「快隨系統」在經歷了幾次調試及多日的保養後，終於迎來了它的「新娘」——「天問一號」著陸器。「配對」成功後，「快隨系統」牽引著陸器緩緩升上半空，著陸試驗正式開始。

雷洪洲介紹，整個試驗過程為期一個多月，卻並非大家想像中的一帆風順。

期間，最麻煩的，是 「隨動盤」在下降一定高度後，與之相連的部分近地電纜在地面拖行摩擦，導致電纜損傷，隨後重新調整電纜與鋼絲繩，牽一髮而動全身。

在一次試驗過程中，離地84米高空的一個導向輪，因高空風力過大，隨著鋼絲脫槽而出，施工人員不得不連夜進行「高空鋼管行走」安裝作業，以確保第二天試驗的正常進行。

雷洪洲回憶，還有一次在著陸器剛剛加注燃料完畢後，發現「隨動系統」導軌滑塊有4塊磨損嚴重，需要更換。

由於加注燃料的特殊，隔天試驗必須進行。而該類型滑塊原本應用於高精度工具機，需要進口，短時間內根本無法到貨。

雷洪洲懷揣著最後一絲希望，發動項目部全體成員的力量多方聯繫，終於打探到青島一家工具機廠正好僅有一組存貨。當天晚上雷洪洲便組織專車從試驗場出發提貨，次日中午嶄新的滑塊便已安裝完成。

2019年11月14日，在中國火星探測器首次公開亮相後，來自19個國家的外賓蒞臨火星著陸綜合試驗場，共同見證了「天問一號」著陸器懸停避障試驗首秀的成功。

如今，天問一號已經出發，對它登陸火星，雷洪洲也充滿了期待。