新华日报|南航元素助力“天问一号”问天
:原题为_新华日报|南航元素助力“天问一号”问天。
【新华日报|南航元素助力“天问一号”问天】7月23日12时41分 , 我国首次火星探测任务“天问一号”探测器成功发射 , 开启火星探测之旅 , 迈出了我国自主开展行星探测的第一步 。
采访人员了解到 , “天问一号”项目背后 , 有不少江苏科研力量 。 南京航空航天大学承担了火星应急信标装置的研制任务 , 将搭载“天问一号”执行我国首次火星探测任务 , 也是国内唯一独立承担火星探测器载荷研制任务的高校 。 尤其值得一提的是 , 南航航天学院院长叶培建院士是项目的总指挥、总设计师顾问 , 而南航1988级校友孙泽洲担任火星探测器总设计师 。
耐极寒抗冲击 , 4公斤“小筒”保障应急通信
在南航23日举办的火星探测器发射直播观摩活动现场 , 采访人员看到了外形像小筒一样的信标装置样品 , 重量不过4公斤左右 , 但其中结构相当复杂精密 。
“火星探测器的信标装置相当于黑匣子加上信标系统 。 ”火星探测器信标项目主任设计师、南航航天学院张子健副教授介绍 , 火星探测器包含环绕器、着陆器和巡视器三大部分 , 而信标装置主要安装在着陆器和巡视器两部分 。 “这套信标装置 , 能够保障高强度冲击、极寒等极端环境下的数据通信 , 还可以记录探测器着陆火星的行动轨道 , 在国内外都称得上是首创 。 ”
这个看似“小巧”的信标装置 , 在空间和体积的严格控制下 , 必须满足高强度冲击、极寒高温等多方面的苛刻要求 。 这样一个全新的产品 , 无任何成功经验可借鉴 , 团队只能“摸着石头过河” 。 2018年8月 , 火星应急信标装置研制团队在南航正式成立 , 详细设计方案于2019年4月评审通过 , 经过6个月的研制与技术攻关 , 团队按计划完成了电性能测试、力试验、鉴定级产品投产等研制技术流程 , 各项功能与性能满足使用与设计要求 。 11月底正样产品顺利投产 , 2020年4月信标装置正式交付 。
每次高冲击试验都“跌宕起伏”
重重困难也要“使命必达” , 研制人员一路闯过了结构子系统、无线电测控子系统、热控制子系统等多道难关 。
高过载冲击试验是考核信标装置抗极端环境的重要验证试验 , 试验的过程具有一定的危险性 , 尽管在试验前有专门关于技术安全的风险控制措施 , 确保试验在保证安全的前提下开展 , 但还是让团队成员吃了不少苦头 。
“每一次的高冲击试验都‘跌宕起伏’ , 但也都是必须得啃下来的‘硬骨头’ 。 ”南航火星应急信标团队总设计师、南航航天学院常务副院长陈金宝介绍 , 为了让高冲击试验可控、可测地进行 , 团队共采用了五种试验验证工作的冲击方案 。
第一种方案需要近距离测量信标的参数 , 但由于信标位置的不可预知性 , 团队成员需要冒着被砸伤的风险 , 在试验场一线进行参数测量 。 实际试验工作中 , 信标距离成员不足10米 , 稍微出现一点偏差 , 团队成员就可能面临生命危险 。 而这仅仅是一个开始 , 由于第一种方案无法满足试验的测试要求 , 团队迅速调整后又开始验证第二种、第三种试验方案 , 但都满足不了指标要求 。 经过无数次摸索 , 研制团队屡败屡战 , 最终第五种试验方案达到了各种指标要求 , 试验验证工作圆满完成 。
仰望星空 , 总师又是“南航造”
“我们还要到火星取样返回 , 还要对木星进行探测 , 还将向太阳系边际探测飞行 。 中国的航天强国梦 , 将为中国的伟大复兴作出贡献!”2018年5月 , 叶培建院士被聘为南京航空航天大学航天学院院长 。
此次担任“天问一号”总师的是南航校友孙泽洲 , 从南航电子工程专业毕业后 , 他随即进入航天科技集团中国空间技术研究院工作 。 2004年任“嫦娥一号”卫星副总设计师 , 2008年任“嫦娥三号”探测器总设计师 , 后担任“嫦娥四号”探测器总设计师 , 以及火星探测器总设计师 。
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