懂球帝米诺斯

懂球帝米诺斯蟾宫再折桂的背后，离不开来自不同系统科研团队的协力攻关。日前，本报记者走进相关科研单位，分别采访嫦娥六号工程总体团队、轨道器团队、探测器团队、有效载荷分系统周昌义团队，记录他们矢志创新、砥砺攻关的生动故事。

这场远赴月球的探索之旅，嫦娥六号探测器的着陆器、上升器、轨道器、返回器分别承担着不同的任务。其中，由中国航天科技集团八院(以下简称“八院”)抓总研制的轨道器，在相距38万公里的地月之间完成月球样品的“空中接力”。

轨道器既要承载各器进入月球轨道、护送月背采样，还要在月球轨道进行交会对接与样品转移，稳妥地完成月壤样品的“接收”“装箱”，并安全将其运回地球。其中的关键环节之一，就是将上升器中装有月球样品的容器，转移到轨道器中的返回舱内。

嫦娥六号任务首先面临的挑战是：探测器多年之前已经生产好，经过长期贮存，能否满足工程要求？对此，工程总体团队和探测器团队，共同研究确定了超期服役、需要更换的部件，对于无需更换的关键部件，进行了严格的寿命验证工作。

除了国旗展示系统，嫦娥六号探测器还配置了6种设备，周昌义团队负责对分系统各单机进行严格的寿命评估等。最终，分系统经受住了嫦娥六号任务的各项挑战。

“会不会没有展开？”周昌义高度紧张。工作人员不断刷新系统，几分钟后，终于在屏幕上看到了国旗展开的画面。原来是动态摄像数据量大，北京航天飞行控制中心接收稍有延时。

国际合作是嫦娥六号任务的一大特色。本次任务搭载了4个国际载荷。国际载荷设备状态多、接口和流程复杂，确保国际合作项目进度、控制质量风险等难题又摆在团队面前。为此，团队一方面组织明确了国际载荷从设备交付、集成测试、在轨工作到数据接收与交换的全流程工作方案，制定各环节的规范化要求；另一方面建立联合工作组，及时协调技术和管理方面的问题。“国际合作伙伴都对本次国际合作表示很满意。”王琼说。

实际任务过程很顺利。“嫦娥六号落点选得好、落得好，非常易于采挖。”一名团队成员介绍，为了确保任务成功，团队进行了大量的地面试验。当任务完成时，“中”字逐渐显现，待国旗完全展开，一名队员兴奋地说：“你们看！五星红旗的展开位置，正好就在这个‘中’字图案的上方！”

为此，五院嫦娥六号探测器团队投入了大量精力，做了许多技术改进：比如实现对嫦娥六号机械臂的精细控制，能做到“指哪儿挖哪儿、让挖多深挖多深”；为了让嫦娥六号能够稳稳着陆月背，团队利用以往型号遥感数据，对着陆区复杂地形地貌情况进行深入分析与确认，进一步降低着陆风险，保证选址区域分析完备、选址约束考虑全面、选址结果可信可用；为适应月背着陆，针对月面工作过程中定向天线对中继星指向跟踪的新需求，科研人员开展了多方案比较和仿真验证，在短时间内，突破了月背双定向天线对中继星自主跟踪控制关键技术……团队成员夜以继日地开展研究和验证，解决了一个个技术难题。

按照工程计划，完成月球表面无人自主采样后，嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面展开。此时，38万公里外，北京航天飞行控制中心的周昌义，双眼紧盯着电脑屏幕，非常激动……

对于在轨高速运行的轨道器和上升器来说，抓捕式对接的机会转瞬即逝。本次任务，两器对接21秒内完成：1秒捕获，10秒校正，10秒锁紧，38万公里之外，动作一气呵成，两器完美对接。

嫦娥六号任务包括探测器、火箭、测控等五大系统，历经11个飞行阶段，工作模式复杂、飞控事件密集，一环扣一环，任何一个环节都不能有丝毫差错。嫦娥六号任务副总设计师王琼所在的工程总体团队，负责工程的系统论证、总体设计和组织实施，同时还要随时应对可能出现的问题。“我们是工程实施的‘润滑剂’，一切工作都是为了保障此次探月任务像精密仪器一样运转。”王琼说。

“月背采样是本次任务的一个重点。”嫦娥六号着陆后，科研人员按照传回的画面和数据小心翼翼开始操作。“尽管此前预想了各种可能的工况，但实操时仍然十分紧张，担心出现差错。”参与表取采样工作的团队成员介绍。

与嫦娥五号任务不同，嫦娥六号在月背着陆采样，需要在鹊桥二号中继星的支持下开展工作。然而，需要中继星支持的目标很多，测控资源如何调配优化，工作程序怎样安排，精度能否达到要求？

为了确保能在月背顺利“挖土”，嫦娥六号探测器采用表钻结合、多点采样的方式。背后负责这项工作的团队，来自中国航天科技集团五院(以下简称“五院”)。

“我国探月工程取得成功，关键在于规划了一张好的蓝图，并认真仔细地将这张蓝图绘到底。”王琼表示，未来，团队既要苦练内功，提升工程总体设计和验证能力，又要放眼世界，加强国际性重大航天工程的组织、管理和协调能力，为月球探测事业作出更多贡献。

在嫦娥六号任务地面验证区，有一块展板十分醒目，上面写着“追逐梦想、勇于探索、协同攻坚、合作共赢”，这正是这支探月队伍的真实写照，也将激励他们继续前行。

周昌义是中国科学院国家空间科学中心研究员、嫦娥六号探测器有效载荷分系统总设计师。这次任务中的国旗展示是有效载荷分系统的任务之一。测控现场信息显示，全景相机对准了国旗并开启了动态摄像模式，国旗展开指令已发出，但屏幕上却迟迟没有看到国旗画面。

在任务准备阶段，为了解决轨道器高承载与轻量化的矛盾，八院研制团队突破了大承载复杂构型轻量化结构等关键技术；为了保证探测器6次分离顺利完成，科研人员攻克了连接解锁与分离关键技术；针对轨道器逆行轨道的飞行需求，团队还开展了热控、能源等专业的复核复算，确保任务万无一失……

为验证月球表面复杂环境下玄武岩纤维新旗面国旗的性能，科研团队对国旗样品进行低温存储、低温热循环和热真空等试验。在月面展示国旗，若阳光被遮挡，照出的旗面会是黑的，影响展示效果。研制团队通过计算分析和地面外场试验，验证了国旗成像效果，给出了在月面拍照的最佳时间。“通过大量试验验证，我们拿出了翔实的试验数据，最终用玄武岩纤维‘织’出的‘中国红’在月背实现精彩展示。”周昌义说。

“必须及早开始全景式分析，识别、化解风险。”王琼回忆，在任务开始阶段，工程总体团队就带领各系统，开展了全过程任务链分析，逐一剖析每个飞行阶段的关键动作、协同要求和所需资源，及时提出工程方案。为了研究这一个专题，前后经历了2个月，开了10多次专题会议。

九天揽月星河阔，首次月背采样回。回忆起嫦娥六号任务的种种，八院轨道器团队成员感慨良多：有上会报告时的紧张，有通宵达旦测试时的疲惫，更有火箭起飞瞬间的激动和型号成功时的欢呼。团队成员刘志强表示：“我们用产品的确定性应对所有不确定性、用细致入微保障千余条指令的正确性、用满腔热情化解压力与疲劳，才换来最终的成功。”

然而，放弃已经在嫦娥五号上试验成功的方案，改用玄武岩纤维新旗面，如果出现在轨无法展开或者展示效果不佳等问题怎么办？周昌义和月面国旗研制团队必须进行大量试验，降低这些风险。

八院嫦娥六号试验队队长张玉花介绍，完成月背采样后，上升器从月面起飞，在进入环月轨道后与早已绕月飞行的轨道器相遇。如果采用载人航天工程中的撞击式对接，那么仅有轨道器1/5重量的上升器将面临被撞飞的风险。为了确保对接顺利，科研人员决定让轨道器采用抓捕式对接的方式，通过抱爪式对接机构(类似人们手握棍子的动作，实现两器的紧密连接)，配合采用连杆棘爪式转移机构，确保月球样品容器的可靠转移。

事实证明，我国探月任务的扎实推进，是努力拼搏、持续创新的结果。在五院研制队伍人员身上，全力攻关、勇攀高峰的信念坚如磐石，技术上追求卓越、质量管理上追求高标准的思路一以贯之。

作为嫦娥五号的备份，嫦娥六号探测器在2017年就生产出来了，做出重大改动的可能性较低。2023年初，武汉纺织大学徐卫林院士团队找到周昌义，提出用玄武岩纤维制造月面国旗的想法。玄武岩纤维的旗面更平整、视觉效果好，还耐高温、耐低温、耐辐射，考虑到这些优点，为了更好的效果，周昌义觉得值得尝试。