「成都造」獨門技:經受住「冷熱煎熬」 護航「嫦五」

2020-12-21 四川新聞網

接力人類夢想 開啟新的徵程

■「嫦娥」一小步,代表中國航天一大步。作為中國複雜度最高、技術跨度最大的航天系統工程,嫦娥五號接過嫦娥四號的探月「接力棒」,闖過地月轉移、近月制動、環月飛行、月面著陸、自動採樣、月面起飛、月軌交會對接、再入返回等多重難關,實現了我國航天史上多個「首次」。

■自嫦娥四號完成人類探測器首次月背著陸後不到兩年時間,中國太空飛行器重返月球並圓滿完成任務,映射出中國航天腳踏實地的精神和開拓創新的風採。美國媒體評論說,中國太空探索已經取得了巨大進展,並且有能力實現更長遠目標。

■嫦娥五號圓滿完成任務,標誌著中國已成為繼美國、蘇聯之後,第三個成功完成月球採樣並帶回地球的國家。與之前美國阿波羅計劃靠人力從月球運回的樣本,以及蘇聯依靠無人飛行器分3次帶回的月球樣本相比,嫦娥五號帶回的月球物質來自更為「年輕」的地質區域。

■接力人類夢想,目標星辰大海,使命一往無前。嫦娥五號邁出的只是中國首次地外天體採樣返回的第一步。嫦娥六號、七號、八號等任務將在未來相繼實施。人們期待著更多中國探測器開啟星際徵程,人類足跡抵達更加深遠的浩渺星空。

■探索月球以及更多地外天體是人類共同的夢想,美國媒體評論說,中國探月工程將可能推動更深入的太空探索。法國月球和火星地質學專家傑茜卡·弗拉奧表示,嫦娥五號再次點燃全球探月熱情,而中國對航天領域國際合作始終持開放態度。

十年磨劍,載譽歸來!17日1時59分,嫦娥五號返回器攜帶月球樣品成功著陸。

過去的23個日夜,嫦娥五號完成了1次對接、6次分離,兩種方式採樣、5次樣品轉移,經歷了11個重大階段和關鍵步驟,環環相連、絲絲入扣。

嫦娥五號任務圓滿成功對我國航天事業發展具有怎樣的意義?嫦娥五號帶回的月球樣品將怎樣儲存、研究?17日下午舉行的國新辦發布會上,權威專家第一時間作出解讀。

五項「中國首次」

中國航天實現裡程碑式新跨越

11月24日,長徵五號準時並成功發射,之後探測器地月轉移、近月制動、兩兩分離、平穩落月、鑽表取樣、月面起飛、交會對接及樣品轉移、環月等待、月地轉移,今天再入返回、安全著陸,整個工程任務現在轉入科學研究的新階段。

國家航天局副局長、探月工程副總指揮吳豔華說,嫦娥五號任務創造了五項「中國首次」,一是在地外天體的採樣與封裝;二是地外天體上的點火起飛、精準入軌;三是月球軌道無人交會對接和樣品轉移;四是攜帶月球樣品以近第二宇宙速度再入返回;五是建立我國月球樣品的存儲、分析和研究系統。

「此次任務的成功實施,是我國航天事業發展中裡程碑式的新跨越。」吳豔華說,標誌著我國具備了地月往返的能力,實現了「繞、落、回」三步走規劃完美收官,為我國未來月球與行星探測奠定了堅實基礎。

求索寰宇開新篇。據介紹,以嫦娥五號任務圓滿成功為起點,我國探月工程四期和行星探測工程將接續實施。目前,首次火星探測任務「天問一號」正在奔火的徵程;嫦娥六號、七號、八號,小行星探測、火星取樣返回、木星系探測等工程任務也將按計劃陸續實施。

多項創新支撐

帶動我國航天科技整體發展

怎樣實現在月球上可靠地採樣並封裝到真空容器中?如何實現月面起飛並精準入軌?如何確保月球軌道無人交會對接精準完成……

「五個『中國首次』都是嫦娥五號任務所面臨的新挑戰。實際上,對整個工程來講,恐怕還不止這五個方面。」國家航天局探月工程三期總設計師胡浩說,作為探月工程三期的嫦娥五號任務,和前期任務比,技術跨度是比較大的。

新研製的3000牛的發動機在到達月球制動和從月面起飛時表現良好;基於視覺的月面採樣區快速分析,以及採樣、放樣、裝罐、放罐過程的快速定位,為機械臂快速調整提供支持;對飛行軌道、飛行程序等進行快速設計,支撐任務中可能遇到的天上或者地面的應急情況……

「作為國家重大科技專項,自主創新是我們的目標,也是我們的主旨。」胡浩說,我們設計了整個一套工程體系,建立了深空測控網,使我們深空測控能夠達到全球布局,支撐整個任務的完成。從某種意義上來講,探月工程系統地帶動了我國航天科技的整體發展。

吳豔華說,探月工程建設提升了我國深空探測核心能力,培養造就了一支專業化、年輕化、能打硬仗的人才隊伍,完善形成了組織實施複雜航天工程的系統方法。

44年來再獲月球樣品

鼓勵國內外科學家參與研究

伴隨著嫦娥五號任務圓滿成功,人類44年以來再次獲得月球樣品,此次月球樣品的研究備受關注。

中國科學院國家天文臺研究員、探月工程三期副總設計師李春來介紹,嫦娥五號的採樣點選擇了風暴洋東北角的玄武巖區域,這是全新的採樣區域,全新的樣品研究,對月球表面的風化作用、火山作用和區域地質背景、區域地質演化方面應該能作出很多科研貢獻。

「絕大部分樣品會用於科學研究,我們會在實驗室進行長期的、系統的對月球樣品的研究工作,包括它的結構構造、物理特性、化學成分、同位素組成、礦物特點和地質演化方面,希望能夠深化我們對月球的起源、演化方面的認識。」李春來說。

月球樣品是人類共同的財富。吳豔華說,後續,將依據月球樣品及數據管理辦法,廣泛徵集合作方案,鼓勵國內外更多科學家參與科學研究,力爭獲得更多科學成果。

「除了位於北京的中科院國家天文臺作為主要存儲地點以外,還將在湖南韶山毛主席的故鄉進行異地災備,他提出的『可上九天攬月』的夙願實現了。」吳豔華說。文圖據新華社

【嫦五精彩瞬間】

嫦娥五號回來了!帶著月壤回來了!恰似一部追了23天的宇宙大片,人們期待著、盼望著,晝夜不息。回顧嫦娥五號這舉世矚目的23天,人們一面為它驚險的太空之旅捏一把汗,一面為它不斷傳回的一條條捷報而欣喜和感動。人們將永遠銘記,2020年底這次意義非凡的太空之旅

12月1日·23時11分

「驚天一落」扣人心弦

嫦娥五號穩穩降落在月球正面西經51.8度、北緯43.1度附近的預選著陸區,月球風暴洋成為中國探月新地標。主動減速、快速調整、迅速接近、精準選點、穩步著陸……15分鐘內,嫦娥五號著陸器和上升器組合體自主完成一系列複雜高難度動作,猶如一位在月球凌空漫步的仙子,婀娜多姿。

12月2日·22時

「月球挖土」全民關注

經過約19小時的月面緊張工作,嫦娥五號按預定形式將樣品封裝保存在上升器攜帶的貯存裝置中。通過「表取」和「鑽取」兩種「挖土」模式,這臺中國「最強挖掘機」在全國人民的「雲監工」下,順利完成月球表面自動採樣。

12月3日·23時10分

「月面起飛」載入史冊

嫦娥五號上升器月面點火,約6分鐘後順利將攜帶月球樣品的上升器送入到預定環月軌道,成功實現我國首次地外天體起飛。沒有一馬平川的起飛地,沒有成熟完備的發射系統。嫦娥五號月面起飛可謂困難重重,不確定性極大,但在航天科技人員的精心控制和引導下,完成了這一載入中國航天史冊的壯舉。

12月4日下午

「旗開月表」振奮人心

經過科研團隊的數據接收和處理,12月4日下午,國家航天局公布了嫦娥五號在月球表面國旗展示的照片。五星紅旗月球閃耀,自豪激動溢於言表。這是繼嫦娥三號、四號任務後,五星紅旗又一次展現在月球表面,同時也是五星紅旗第一次月表動態展示。

12月6日·5時42分

「太空擁吻」驚險浪漫

,嫦娥五號上升器成功與軌道器返回器組合體交會對接,並將月球樣品容器安全轉移至返回器中。這是我國太空飛行器首次實現月球軌道交會對接。這份中國最遠的「宇宙快遞」,在21秒內完成一「抱」一「抓」、用一次堪稱「教科書式的對接」,順利完成了月球樣品的轉移和接力,讓歷經千難萬險採集到的月球樣品,一氣呵成踏上來地球的路。

12月17日凌晨

攬月而歸,踏夢而行

嫦娥五號返回器攜帶月球樣品,採用半彈道跳躍方式再入返回,在內蒙古四子王旗預定區域安全著陸。歷經23天,嫦娥五號闖過地月轉移、近月制動、環月飛行、月面著陸、自動採樣、月面起飛、月軌交會對接、再入返回等多個難關,成功攜帶月球樣品返回地球,完成了這次意義非凡的太空之旅。

【嫦五本地連線】

經受住「冷熱煎熬」

成都造護航「嫦五」飛天

17日,嫦娥五號順利返回!月球「挖土」之旅完美結束。作為中國首個實施無人月面取樣返回的探測器,嫦娥五號為我國探月工程重大科技專項「繞、落、回」三步走發展戰略畫上一個圓滿的句號。

記者了解到,紮根成都的中國航天科技集團四川航天技術研究院下屬的四川航天燎原科技有限公司承擔了嫦娥系統部分衛星產品的研製生產任務,主要涉及太陽帆板驅動線路、中心控制單元、推進線路盒等產品的生產工作,並按計劃完成星上機箱20餘臺、電路板200餘塊。所有產品均100%實現了按時保質交付,產品合格率達100%。

此次嫦娥五號產品的研製生產對於四川航天的團隊來講,更像是一次新挑戰。為此,他們制定了更為嚴苛的生產加工標準,運用新的方法,全力達成了「百分百」目標。

更嚴苛的新標準

保證嫦娥五號產品按期交付

四川航天燎原科技有限公司技術人員為嫦娥五號每一個產品、每一塊單板都設置了不同於以往產品更嚴格的生產、檢驗新標準。

早在2013年,公司就開始了嫦娥五號相關產品的預先研製工作。根據不同的器件規格形式、封裝類型以及加工難度,設置A、B、C、D四級崗位基線並制定專門的獎懲措施,在人員配置方面選強配優。

同時,任務高峰期採用專線單元運行與共性單元相結合的生產組織模式,對產品進行信息化管控,24小時全力保障產品生產,專人專線等措施為嫦娥五號產品研製提供了強大的人員和設備保障,保證了嫦娥五號產品的按期交付。

「嫦五」產品特殊

研製團隊進行了專項攻關

由於嫦娥五號產品的特殊性,需保證在有限的時間內完成規定的焊接作業。在人工焊接難以保證焊接時間的情況下,公司大膽進行了生產線自動化焊接的探索工作。

為了使散裝物料能夠被全自動貼片機準確地吸取同時避免拋料、壓力損傷等問題,研製團隊進行了專項攻關,設計製作20餘種專用散料託盤,摸索出了一組貼片機吸嘴壓力參數,首次實現了衛星產品某器件的自動化焊接一次成功。

按照此方法,團隊不僅大大提升了生產效率,同時保證了產品的焊接質量和一致性。「沒有備料,我們必須一次成功。這個時候大家都憋著一口氣,心想著一定要實現物料的100%一次焊接成功。」操作者周坤介紹。

摸索出獨門絕技

讓器件經受住「冷熱煎熬」

嫦娥五號研製涉及某些特殊器件,如某種晶片裝焊的裝聯工作。「此類器件引線數多達256根、引腳厚度僅有0.13mm,焊接後需保證每個引線與焊盤間的焊料厚度控制在規定的範圍內,且要經受-55℃到100℃的高低溫試驗保證不開裂。為達到這一技術指標,要求晶片一次成形成功,確保引線共面度小於0.1mm。」面對這個情況,全國技術能手何苗都倍感壓力。因為要確保每次成形都一次成功且滿足共面度要求,差一點都不行,這難度可想而知。

為了生產時一次達到要求,研製團隊經歷數十次的反覆研究和試驗,終於摸索出了一整套自己貫穿該晶片裝聯全流程的工藝方法和操作絕招。從器件成形到器件搪錫再到器件焊接,整個過程研製團隊靠著自己的獨門訣竅,硬是把晶片的裝配工作整得「巴巴適適」,讓產品能夠穩妥可靠地經受住一次又一次的高低溫試驗「冷熱煎熬」。

劉帥 本報記者 宋妍妍

 

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