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为了让探测器安全“打卡”月球,航天人李拴劳:

我帮嫦娥五号装上“泊车雷达”

来源:钱江晚报
2021-03-06 15:10

  探月、探火,对于31岁的李拴劳的职业生涯来说,是目前最为重要的两个关键词。

  2020年12月1日,嫦娥五号探测器成功“打卡”月球表面区域,这标志着我国科学探测器第三次成功着陆于月球表面。在这次技术含量极高的科学“打卡”中,李拴劳和同事为嫦娥五号研制的微波测距测速敏感器,是当之无愧的“主角”。

  2020年7月23日,天问一号火星探测器发射升空。按照计划,在2021年2月天问一号到达火星轨道后,将择机实施软着陆,把火星车送上火星的表面。李拴劳参与研制的火星微波测距测速敏感器将再次发挥作用,有望为我国首次火星探测任务贡献重要力量。

  这一期,让我们听听李拴劳讲述嫦娥五号“打卡”月球的秘密,以及他和同事们为嫦娥五号安装“泊车雷达”的故事。

  为了让探测器安全“打卡”月球,航天人李拴劳:

  我帮嫦娥五号装上“泊车雷达”

  给探测器装“泊车雷达”

  我是微波测距测速敏感器副主任设计师,主要工作是为我国深空探测器,比如嫦娥四号探测器、嫦娥五号探测器、天问一号火星探测器,研制微波测距测速敏感器。

  先介绍一下,微波测距测速敏感器是做什么的?

  在嫦娥五号探测器抵达月球轨道后,着陆器与上升器组成的着上组合体将着陆于月球表面。能否安全着陆,是嫦娥五号探测器任务的关键一步。微波测距测速敏感器相当于在着陆器上安装了一部“泊车雷达”——在探测器着陆期间,测量其相对地外天体表面的距离和速度,类似蝙蝠,通过发射超声波、接收回波就可以知道哪里有障碍物,敏感器则是通过发射电磁波、接收地面的回波来进行。

  这样探测器就知道自己和地面还有多远,以及自身跑得有多快,可以实时控制发动机产生相应的阻力。就像我们常见的汽车上装载的泊车雷达,在驾车过程中可以辅助我们倒车、停车,高级一些的还可以辅助实现自动驾驶。敏感器也一样,可以帮助探测器实现“自动驾驶”,自主控制安全降落在地外天体表面。

  其中,敏感器最核心的微波测距测速DSP软件就是由我研制的。

  最终距离和速度是由我研制的软件负责实时计算的,如果计算有误则会导致最严重的后果。从2014年加入嫦娥五号团队开始,我就把心思全部投入到研制工作中,其间不断改进、优化,航天任务容不得半点懈怠和马虎,必须要确保万无一失。

  高温、严寒、缺氧

  嫦娥四号、嫦娥五号探月、天问一号探火……进入航天领域7年,我参与的每一发任务都印象深刻。

  参加嫦娥五号任务时,我在文昌度过了一个难熬又难忘的夏天。作为北方人,我第一次生活在这么湿热的环境,每天身上的汗都没有干过。尤其有两次卸车,汗水糊得眼睛都难以睁开。

  每一次激动和自豪背后,都饱含着付出与艰辛。

  型号任务的研制过程从来都不是一帆风顺,尤其是微波测距测速敏感器这种关系到整个任务成败的产品,对功能、性能以及可靠性的要求就更高了。

  在嫦娥五号一次外场挂飞试验中,为了尽量扩展地面可验证的功能和性能,需要装载试验设备的小飞机飞到5公里的高空。由于西安地区本身地势较高,这几乎已是试验用的飞机所能达到高度的极限,再加上飞机是非密闭的,机上试验人员还要面对高空缺氧的困境。

  为了验证充分和全面性,我和同事决定挑战一下极限。试验时正值冬天,地面温度已降至零下,高空中温度更低。在5000米的高空中,我们顶着严寒、缺氧,通力协作操作仪器,最终按照试验要求完成了任务。

  2020年初,新冠疫情肆虐,火星测距测速敏感器又面临交付。为了保交付,我们从大年初四就开始超常加班。在疫情最紧张的时候,有同事可能突然因为小区被封无法出门,团队的其他人没有丝毫怨言就立马顶上。

  在按时完成研制后,我们赶往北京交付,一口气开了30多个小时车。晚上车走到河北赵县时,遇到了大雾,可见距离不足五米,心惊胆战地赶了一段路后,不得不留宿高速服务区。由于有疫情,不敢出服务区,我和司机只能在车上对付了一晚。

  最让我印象深刻的则是天问一号探测器的转场以及发射,这是我第一次在现场观看航天器发射。

  倒计时开始时,内心激动得无法自已,不由自主地跟随大家开始倒数。直到看到一团火光,火箭缓缓升起,越来越快,直插云霄,最终消失在视野里……

  那一刻,我早已忘却了中午难熬的太阳,只记得欢呼和雀跃,内心满是激动和自豪。

  随着天问一号的顺利升空,我再次对“航天人”这三个字的份量有了更深入的认识。深空探测领域的型号的研制,是举世瞩目的重大工程,成功后带来的成就感和荣誉感,也让我觉得所有的付出都是值得的。

  客厅里的深夜灯光

  对我来说,进入航天领域,是一个偶然,也是必然。大学临近毕业时,得知有同学报考了航天一院的研究生,我这才知道航天五院这样专门从事空间技术的研究院也在招收研究生,尤其是我国的深空探测、载人航天工程,都是这个单位研制的。

  于是我选择报考航天五院的研究生。研究生期间的学习经历,让我愈发坚定了从事航天事业、成为一名航天人的想法。毕业后如愿加入了航天队伍。

  选择了航天,加班就成了家常便饭。不是在执行任务,就是在准备任务,是多年来的工作状态。难有一个完整的双休日,忙起来的时候,连续一个月都没休息日。

  工作的繁忙,挤压着我照顾家庭的时间。晚上回家,孩子和家人都睡了,基本上只能在清晨见上孩子一面。因此只要假期不加班,我都会在家里陪伴家人,给孩子讲绘本里面的故事。我还喜欢打羽毛球,最近工作忙,也很久没打了。

  让人欣慰的是,家人理解并支持我的工作,他们都认为我在做一份很光荣的事业。

  最近常常加班到很晚才回家,家人虽已入睡,但总会在客厅给我留上一盏亮着的灯,在浴室里备着足够的热水。

  深夜,家里的那束光线让我觉得温暖,可又五味杂陈,心生歉意,希望有时间好好陪陪他们。

  钱江晚报记者 陈曦

责任编辑:郑鑫

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