高純氫“保駕”氣象精準(zhǔn)探測，特種玻璃為飛行器套上“鎧甲”

　　氣候復(fù)雜多變是嫦娥三號發(fā)射需要克服的四大挑戰(zhàn)之一。保障發(fā)射成功，必須對3萬米以上高空的氣象進行精準(zhǔn)監(jiān)測。本次探月工程，中船重工集團718所承擔(dān)的科研任務(wù)就是為氣象探測系統(tǒng)提供制氫設(shè)備。

　　經(jīng)過多年技術(shù)攻關(guān)，718所研制生產(chǎn)的電解水氣象制氫裝置產(chǎn)出的氫氣純度高、含水量小、運行無污染，可有效提升探空高度，為航天器的發(fā)射、監(jiān)測、觀察、回收提供精確的氣象參數(shù)，已成為航空航天太空試驗氣象保障條件的重要組成部分。

　　為使嫦娥三號順利升空，該所提供了數(shù)十部流動制氫車，更新了多臺地面制氫設(shè)備，對有關(guān)儀器及時進行了工藝改造、維護保養(yǎng)。718所180工廠的科技人員對太空飛行試驗的發(fā)射場、各觀察站、相關(guān)站點進行了現(xiàn)場技術(shù)改造和技術(shù)服務(wù)，為嫦娥三號的順利落月提供安全可靠的保證。

　　“此次嫦娥三號采用了我公司兩項特種玻璃產(chǎn)品，包含抗輻射玻璃蓋片與OSR二次反射鏡玻璃基片，其總數(shù)占整個嫦娥三號采用量的95%以上。”秦皇島星箭特種玻璃有限公司總經(jīng)理盧勇說。

　　對于在軌運行的嫦娥衛(wèi)星，太陽是其電能的主要來源。如果不對衛(wèi)星的太陽能帆板加以保護，太空中的各種高能粒子、紫外線就可能將太陽能電池?fù)舸┰斐蓳p壞，這時抗輻射玻璃蓋片就起到了保護太陽能電池的作用，防止太陽能電池衰減，確保飛行器能源供給安全。

　　OSR二次反射鏡玻璃基片相當(dāng)于飛行器外圍的一層“鎧甲”，起到了保證飛行器溫控系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，平衡其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的溫度的作用。“嫦娥三號將在月晝月夜有330多攝氏度溫差的環(huán)境內(nèi)開展月面巡視勘察，這也需要靠OSR二次反射鏡玻璃基片來保障著陸器、探測器的正常運行，使飛行器不會因短時間內(nèi)幾百攝氏度的溫度變化而遭到破壞。”盧勇介紹。

　　四千余支三極管和高端印制電路板，為“嫦娥”安上“河北芯”

　　作為國家生產(chǎn)半導(dǎo)體器件的重點企業(yè)，石家莊天林石無二電子有限公司為嫦娥三號提供了四千余支三極管。

　　“三極管應(yīng)用在飛船的電子控制系統(tǒng)中，雖然表面上看不見，但是貫穿發(fā)射、落月、探月全過程，一旦出現(xiàn)問題，整個工程都面臨無法正常運轉(zhuǎn)的危險。”該公司董事長張金書說。每一支三級管黃豆大小，管內(nèi)的芯片體積約相當(dāng)于一顆小米粒。要在這以毫米來計算的芯片上進行60余道工序，技術(shù)上的難度更要求企業(yè)要非常精細(xì)地生產(chǎn)每一件產(chǎn)品。

　　在該公司生產(chǎn)車間的墻面上，有一張宣傳展板非常引人注目，上面只寫了一個簡單的公式“100-1=0”。“我們提供的4000余支三級管中，只要有一支出現(xiàn)了質(zhì)量問題，那其他產(chǎn)品做得再完美，也失去了意義。”張金書說。在半年的生產(chǎn)周期中，該公司密切關(guān)注著生產(chǎn)與質(zhì)量動態(tài)，做好了60余道生產(chǎn)工序，進行了50余道檢測與測試關(guān)卡，對產(chǎn)品進行了1000小時的壽命考核實驗，按期保質(zhì)保量地完成了任務(wù)。

　　河北航凌電路板有限公司為嫦娥三號生產(chǎn)配套的高端印制電路板。該公司總經(jīng)理溫振江介紹，航天用印制電路板線路異常復(fù)雜，用來制造高頻層壓板的是特殊材料，制作難度很大，要求生產(chǎn)環(huán)境清潔度、工藝參數(shù)控制、成品測試檢驗等都十分苛刻。接到為嫦娥三號研發(fā)配套的任務(wù)后，航凌公司挑選了最精干的工藝技術(shù)人員，成立了專門的攻關(guān)小組，從下料到最后的出廠測試、檢驗，每一道工序都嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，檢驗員按照航天標(biāo)準(zhǔn)不放過一絲一毫的問題，最終90天拿出了過硬的合格產(chǎn)品。

　　遙測發(fā)射模塊為“嫦娥”裝上“千里眼”，航天可視化系統(tǒng)為“玉兔”導(dǎo)航

　　石家莊銀河微波技術(shù)有限公司研制的遙測發(fā)射模塊給“嫦娥”裝上了“千里眼”，助力嫦娥三號按預(yù)設(shè)軌道奔向月球。

　　“遙測發(fā)射至關(guān)重要，直接關(guān)系著此次‘嫦娥’奔月的成敗。”石家莊銀河微波技術(shù)有限公司總經(jīng)理張世勇表示，嫦娥三號怎樣進入環(huán)月軌道，以及著落器如何落月，都需要極為精確的測控數(shù)據(jù)支撐。通過安裝在著陸器上的多臺煙盒大小的遙測發(fā)射模塊，就能清晰地采集到飛行姿態(tài)、方位、速度等信號，并將數(shù)據(jù)實時傳回地面。這時，地面會根據(jù)傳回的信號進行處理，為“嫦娥三號”在什么地方轉(zhuǎn)身、角度是多少、加速還是減速等作出正確指令，保證其按照預(yù)設(shè)軌道飛行。

　　據(jù)了解， 2009年銀河微波就開始承擔(dān)嫦娥三號遙測發(fā)射模塊研制任務(wù)。為保證測控萬無一失，所交付的產(chǎn)品先后經(jīng)過了老練試驗、溫度循環(huán)試驗、振動試驗、熱真空試驗等。目前，“嫦娥三號”的測控精度保持在10米以內(nèi)甚至更優(yōu)。

　　12月1日19時36分，距離嫦娥三號發(fā)射還有近6個小時。“我們正在對航天可視化系統(tǒng)進行最后測試。”筆者電話連線正在北京航天飛行控制中心執(zhí)行任務(wù)的石家莊鐵道大學(xué)教師王威。王威表示，此次“航天測控可視化系統(tǒng)”在承擔(dān)以往對航天器的遙感數(shù)據(jù)處理、信息可視化、實時仿真和實時監(jiān)控之外，還針對本次任務(wù)特別增加了對月球表面探測所需要的功能，可以對“玉兔”月球車進行“遙操作”，為“玉兔”安全行走導(dǎo)航。

　　據(jù)王威介紹，在嫦娥三號實現(xiàn)軟著陸后，“航天測控可視化系統(tǒng)”中的“遙操作”操控軟件將對嫦娥三號采集的月面信息進行加工處理，呈現(xiàn)出月球的三維地形地貌圖，同時標(biāo)注月球車“玉兔”行走過程中需要避免的一些障礙，規(guī)劃出“玉兔”的行走路徑，保障“玉兔”安全地進行各種科學(xué)探測活動。

　　全力以赴保障測控數(shù)據(jù)

　　精準(zhǔn)傳輸，確保“嫦娥”遙控操作順利進行

　　隨著嫦娥三號探測器騰空而起，值守在河北聯(lián)通長途通信傳輸局、河北聯(lián)通第一中心樞紐樓的工作人員的心也懸了起來，他們擔(dān)負(fù)著嫦娥三號測控數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)傳輸和保障。

　　“河北環(huán)繞北京，衛(wèi)星探測器的遙控指令、信號等數(shù)據(jù)，大部分會通過這里傳到北京。”河北聯(lián)通長途通信傳輸局負(fù)責(zé)人介紹，如果說嫦娥三號探測器是一只遠(yuǎn)離地球數(shù)的風(fēng)箏，那么河北聯(lián)通承擔(dān)的就是那根看不見的風(fēng)箏線的重要一環(huán)，北京航天飛行控制中心的工作人員就是通過“風(fēng)箏線”，遙控操作著月球上的“嫦娥仙子”。

　　河北聯(lián)通接到通信保障任務(wù)的那一刻起，就對重點設(shè)備、電路均進行了重保標(biāo)識及實時監(jiān)控。對重保涉及的每一條電路、每端設(shè)備、每個系統(tǒng)制定詳細(xì)的故障處理預(yù)案，完成長途核心機房間的4個10G波道，2個2.5G波道備用通道的轉(zhuǎn)接，提前完成了北京、鄭州的備用波道測試。把發(fā)射瞬間起到最后完成任務(wù)過程中的所有風(fēng)險點逐一列出，每個風(fēng)險點都責(zé)任到人，對北京通往陜西、上海、黑龍江、新疆的14條長途波分干線進行雙人值守監(jiān)控，保證第一時間發(fā)現(xiàn)隱患，處理隱患。全面停止主要通信樞紐的施工、割接、數(shù)據(jù)制作，減少人為因素造成的系統(tǒng)阻斷，確保測控數(shù)據(jù)精準(zhǔn)傳輸。