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就在12月2号嫦娥5号探测器成功落月,这一次的成功落月有着非同凡响的意义,因为在此之前很多人都得知,嫦娥5号探测器是有史以来中国的探测器里面重量最重的一位。了解更多相关详情,接下来请查阅小编为你们精选的内容:
中国航天技术嫦娥五号归来心得1按照国家的计划,我国的嫦娥五号在今年年底将会降落在了月球表面,并且开始正常的工作,按照指定的程序执行任务,并且采取月球土壤样本返回地球,这将是是中国航天史上具有重要意义的里程碑。
那么嫦娥五号探测器如何在月球采取月球土壤样品呢,很多人可能会猜测,只要用一些特制的工具进行开采就可以了,比如月球表面的土壤样品,直接用铲子或者其他的工具挖走一些不就可以了吗,其实这只是非常常规的做法,对于已经获得月球表面样品的美国以及现在的俄罗斯来说是无意义的,但是对于中国来说这是非常重要的。
而且,嫦娥五号采样计划不仅仅只有与月球表面的土壤样本,还有月球地表之下的深层土壤样本,因为相对于月球表面的土壤来说,月球地面以下的土壤样本更加的具有研究价值,嫦娥五号降落之后,会使用一根针型的取样器,插入月球地表以下,进行垂直采样工作,而且还是进行多个地方的观察采样。
月球表面的土壤和地底的土壤接受到的太空辐射以及物理化学性质都有着差异,这些东西将会是极具研究价值的发现和样本。不仅仅如此,前苏联和美国取得月球样本并没进行透彻的研究,或者说研究数据非常的少,前苏联和美国对外透露的研究成果几乎不过双手之数,而且美国取得月球土样样品最多,但是进行了一段时间的研究之后,就将其保存了起来,然后就没有然后了。
一直到今天为止,美国再也没有发射过载人飞行器前往月球,在这期间发射的无人探测器不少,苏联也是一样,但是今天继承了苏联的俄罗斯却因为多年的经济问题一直没有在航天探测上在进一步,如今中国嫦娥五号的计划,将会是航天领域关注的重点。
嫦娥五号的成功登陆以及后续工作将会是接下人们关注的重点。
中国航天技术嫦娥五号归来心得2嫦娥一号登月完成了环绕任务,嫦娥三号完成了着陆巡视的任务,而嫦娥五号的成功落月将会实现在月球上的预定区域进行采样并且返回到地球,嫦娥五号的落月是探月工程中“绕,落,回”三个步骤中的最后一步。嫦娥五号的着月,标志着我国圆满地完成了探月的战略规划,接下来将要开启对月球与深空的探测。嫦娥五号登月的任务是迄今为止难度最大,最为复杂的,因为首先要成功地落到月球上,然后再到月球上的物质进行采样,然后再从月球表面升起,在太空中与轨道对接,最后需要成功地返回到地球上。
这其中的每一个环节都非常地艰难,不允许出现丝毫的差错,整个操作的过程也是最为复杂的。嫦娥五号的任务已经并不是要落到月球表面那样简单了,因为在月球上采完样要返回到地球进行检测的,所以嫦娥五号在月球表面上起飞是需要很强大技术要求的。
而且由于目前为止我们对月球的认识还不够全面,月球上环境非常地复杂,这也增加了起飞难度。而且在起飞以后,还要实现完美对接,使嫦娥五号顺利地返回地球,这其中的每一个环节的完成都会令人激动万分。嫦娥五号成功落月以后,我国将要实施进一步的探测计划,计划在接下来的嫦娥六号将要在月球的南极进行采样并且返回到地球,而嫦娥七号的任务是对月球上极区的资源进行详细勘察,而且,还要对月球的地理环境和月球上物质的组成成分,已经气候环境的变化进行探测分析。
中华民族不仅实现了登月的愿望,现在正在向着全面探测月球及太空的目标而努力着,嫦娥五号的登月也为世界的科学发展作出了巨大的贡献。
中国航天技术嫦娥五号归来心得3嫦娥的成功来源于那些高科技技术呢?
第1个技术就是设计了一个非常灵巧的技巧来躲避可能会出现的障碍,因为嫦娥5号到落球上面落地的话只有一次机会,而且这唯一的一次机会必须成功,否则所有的行动都会归零,所以这次对于探测器在月球上面的着陆点,它的位置要求的精度和平整度要求是非常高的,在降落的区域地表不能有太高的突起,也不能有一些太深的坑。否则的话都会影响探测器的着陆,而且降落的地点的坡度也会有一定的要求,所以为了实现这种高难度的要求,嫦娥5号探测器上面使用了粗精接力这种降落在地球上面的方式,这种方式之前已经在嫦娥3号和4号上成功的应用过了。
第2个技巧就是着陆缓冲机构,这个组件对于探测器降落在月球上面是有一个关键的作用,探测器在降落到地球月球表面的时候,由于探测器本身的重量比较重,它会带有一定的惯性,会给月球的表面造成一定的冲击,所以需要设计一样东西来保证探测器在降落到地球表面的时候不会有太大的冲击,这个时候就用到了着落缓冲机构这个东西,这个组件是我们中国自主研发拥有完全自主知识产权的东西。
第3个技术就是设计了一个保护罩,可以防止探测器在着陆的时候被溅起的灰尘所影响和污染,探测器在降落的时候有可能会把月球表面的一些灰尘扬起来,所以科研人员就在探测器的上面设计了一个盖子,在距离月球表面一定的距离的时候,这个盖子就会自动的打开,然后保护探测器。等到探测器降落在月球的表面,周围的灰尘已经散去的时候,才会自动的打开,从遥远的地方看的话,就像我们人类的眼睛,一睁眼一闭眼一样。
探测器上面还有其他非常多的一些技术,都是我们大量的科研人员的智慧的结晶。
中国航天技术嫦娥五号归来心得4有人问,嫦娥五号成功落月,把钱花在扶贫上,不比登月更有意义吗?
当然不是了!探索宇宙的奥秘和扶贫从根本上就是两回事儿,并没有实际的冲突,一个国家每年都有财务预算,扶贫、教育、建设、科研、探索宇宙这都是早就预定好的,各个钱有各个钱的用处,都有存在的意义。
一、探索宇宙看似投入巨大没啥回报,但实际上是能够促进科技发展的途径。
我知道在很多人眼中嫦娥五号到月球或者说宇宙飞船飞到太空是一种特别烧钱的事儿,觉得除了让外国人看到中国的财力雄厚外啥都没有,但实际并不是这样的,人类探索宇宙的意义非常大只是普通人了解不到了罢了,这些人造卫星或者说宇宙飞船到了外太空后就能够收集到天气的信息,虽然不一定准确,但却帮助人类避免了不少的灾害。
据国外的数据统计,这些卫星的存在帮助人类减少了饥饿的情况发生,而且还有一个重要的因素,那就是因为要探索宇宙,分散了不少国家之间的矛盾,减少了矛盾也就让众多人减少了战乱之苦。
二、因为探索宇宙我们的生活其实也得到了很大的改善,只是我们没有察觉罢了。
举几个例子,车辆导航估计有车的人都用过,但这些导航都是根据卫星上的传送回来的数据进行导航,还有日常吃的方便面、压缩饼干、脱水蔬菜,甚至是市面上售卖的枕头,这些都是为了让宇航员在太空上能够更舒服的生活而研发出来的,还有最普通的尿不湿,这也是为了让宇航员方便生活而发明的。
因为有了航天事业人类在不断地进行研发,虽然看似投入大,但实际这些研发都已经遍布我们的生活,看似和我们没啥关系的事儿,其实和我们都是息息相关紧密相连的。
最后:
其实我觉得探索宇宙还蛮好,最起码通过这些宇航员知道了除了地球外的景象,没准儿哪天还能看到外星人长啥样呢!
中国航天技术嫦娥五号归来心得5嫦娥五号探测器发射成功,这一历史性时刻有划时代的意义,因为这是我们对于月球的进一步探索,你让我们获得更加深入的资料,以及对于月球的详细的一个认识,那么对于月球取土壤之后,我们可以对月球土壤分析之后知道,月球上有什么,会不会生成水,或者是其他的物体,在月球上有什么东西是可以去生存或者是有没有生物的存在,那么对于这些东西的话是很有必要的。其实对于这样的一个探索性的东西来说,我们国家也做得比较多。对于各个国家来说,也是比较认真的再去探索整个外太空的变化。
我们每一个国家确实都在外太空探索上面做出了很多的贡献以及研究,那么我们国家现在做的这种研究的话,可能是对于月球的正面个的探索以及对月球之后的一个情况的摸索,那么面对月球的话肯定是需要我们去做更多的研究的。
有的时候月球的整个研究和我们人类是息息相关的,月球的话会引来我们国家或者是引来世界上的潮退和潮涨。这对于我们国家的话也是有着很大的关系的。对于月球的这种引力和月球上面土的变化以及土壤里面存在的东西。对于我们国家的研究非常有重要的意义。
世界航天工业经过五十多年的发展,目前规模已相当可观。在不同程度上建立了航天工业的国家和地区已有20多个,但在能力与水平上,各国的相互差距仍然很大。目前,世界航天工业主要分布在一些发达国家和大国,以美国最为发达,俄罗斯、欧洲和日本的航天工业也相当发达,发展中国家中,中国、印度、巴西等国的航天工业都有一定的能力和水平。
一、美国的航天工业
美国的航天工业经过数十年的发展已形成了庞大的科研生产体系,从事航天工业的员工人数近百万人,其中科研和工程技术人员约占到总数的近80%。美国从事与航天有关的研究与咨询活动的研究机构及学会等约有200多家。按照航天产品和导弹的总体、动力系统和电子设备三大部分的主要承包商统计,约有370多家公司;如果将有关设备、仪器仪表、地面设备、电子元器件及原材料企业也计算在内,则为航天产品配套的公司有1000多家。美国大型航天和导弹公司大多从事航空航天业务,同时经营多种业务,有雄厚的技术开发设计能力。
美国将空间开发与利用作为综合国力新的增长点,确立了发展空间能力为基本国策,不断加强国家对航天工业的协调,实施商业化空间政策,对民用和军用航天计划在技术开发、发射和服务支持方面进行最大限度的协作,并广泛参与世界范围的竞争。美国已形成了一套比较完善的航天与导弹工业管理体制。总统与国会为决策层,总统负责航天和导弹工业发展的战略决策和方针政策,国会进行航天和工业管理的立法,监督政府有关部门的航天和导弹工业管理工作,并通过预算拨款和政策对航天和导弹工业进行宏观调控。国防部与国家航空航天局(NASA)为计划层,国防部是军用航天和导弹的主管部门,NASA是美国民用航天活动的政府主要管理部门,并承担部分军用航空航天计划,NASA还与其它政府部门负责商业航天规划的实施。承包商(工业界)、科研部门、大学等为实施层。
美国在航天工业上的投资远远超出其它国家,2001年达到288亿美元,约占世界所有国家航天预算总和的75%。
到目前为止,美国不仅形成了庞大的航天和导弹研发、生产和管理体系,而且不论是航天运载工具和航天器、还是各类导弹,均形成种类齐全、型号繁多的体系。美国具有世界上最强大的航天运载能力,拥有重型、大、中、小型等多种系列运载火箭,目前只有美国的航天飞机是世界上唯一投入使用的可重复使用的运载器,在研的及预研的可重复使用的运载器数量最多时达到十几种;美国载人航天和空间探测技术发展成熟,目前领导和管理着庞大而复杂的国际空间站工程,数十个空间探测器探测了月球、行星和星际,各类在轨的卫星门类齐全。自人类发射第一颗人造地球卫星以来,各国发射了5000余颗卫星,其中美国占了将近一半。
美国的航天和导弹技术始终处于世界领先地位,这与其长期保持雄厚的航天工业基础和持续的创新能力分不开。航天与导弹技术属于综合技术和系统工程技术,需要以各专业技术为基础。美国十分重视国防技术基础的发展,国防部制订的15项国防关键技术,其中12项都用于航天和导弹的研发。而这些关键技术的绝大多数在世界居领先地位。
二、俄罗斯航天工业
俄罗斯继承了苏联大部分航天与导弹工业的科研设计机构和工业企业,保留了规模巨大航天与导弹工业的基础,以及雄厚的科研、生产、试验和应用能力。独立后,俄联邦政府给航天与导弹工业的财政拨款锐减,许多已列入航天与导弹计划的研制和生产项目被取消或推迟,航天与导弹工业受到巨大的影响。但由于苏联航天与导弹工业的庞大规模和坚实的基础,使俄罗斯至今仍然保持着一个实力仅次于美国、许多领域可以与美国并驾齐驱的航天与导弹工业强国的地位。
俄罗斯非常重视航天工业的发展,在经费有限,航天与导弹发展规模缩小的情况下,突出保证国家航天与导弹重点项目的实施和发展,继续保持重点航天与导弹技术在世界的领先地位。俄罗斯将核威摄力量做为国家安全的基石,保持和发展包括新型战略导弹在内的战略核力量,确保独立研制、生产先进战略导弹系统的能力。鼓励航天与战术导弹产品的出口,积极开展国际航天合作。
目前,俄罗斯航空航天局直接管理着从事航天与导弹系统及相关部件研制的研究设计机构和生产企业一百多家,另有航空航天局内外的45家企业通过合作参与航天器与导弹的研制生产,还有一些俄罗斯与国外合资的航天企业。从事航天与导弹研制与生产的雇员近30万。从独立后的1992年至2000年底,俄罗斯共进行了316次航天发射,先后发射了454个各种轨道的航天器。近5年来,俄罗斯平均每年约进行20~30次航天发射,发射数量大约是苏联时期的1/3。俄罗斯的航天产品包括各种航天运载器、卫星和深空探测器、载人飞船与空间站,建立了完整的航天飞行控制与测量系统,开展了全面的航天应用与丰富空间科学研究活动,是美国之外全球航天产品最齐全、设施最配套的国家。俄罗斯已经形成种类齐全、产品配套的导弹武器系统。总体上说,在许多领域俄罗斯导弹武器系统在品种、技战术水平上都可与美国匹敌。
三、欧洲航天工业
法国是西欧第一航天大国,也是美国和俄罗斯之后的世界第三航天大国。它拥有强大的运载火箭与航天器制造能力和类型较齐全、规模较庞大的导弹研制生产能力。法国航天和导弹工业的规模在西欧居第一位,从业人数和销售额均高居西欧各国之首。法国能独立或为主研制各种大型运载火箭,通信、侦察和对地观测卫星,较大型航天器以及各种类型的导弹,共研制过或正在研制约5个系列的运载火箭、约15种型号的卫星、3种型号的航天器和约60种型号的导弹,具备总体设计、推进、制导、结构、防热等分系统设计与研制以及电池、火工品等零部件研制能力。法国研制生产的各种运载火箭、卫星 、航天器和导弹具有较高的技术和应用水平。其中,通信和遥感卫星性能接近世界先进水平,并带头打破了美国对国际商业通信卫星研制市场的垄断,成为“阿拉伯卫星”和“土耳其卫星”的主承包商;反舰导弹、防空导弹、空空导弹的性能基本接近或达到美国同类武器系统的水平。法国航天大型企业的基础雄厚、设备精良、技术先进,如在“阿里安”火箭总装车间拥有现代化的机器人、加工中心、CAD/CAM、数学仿真、模拟仿真等设备,其设计、研制、管理手段均非常先进。
英国航天和导弹工业的规模,在西方国家中处于前列。英国有比较配套的航天工业产业结构和产品结构,研发、生产能力与水平在西方国家中处于前列。英国航天工业的研发和生产注重选择重点发展方向,主要是在对地观测卫星、小卫星和卫星软件等领域的研发、生产中具有很强的实力;在通信卫星技术领域的研发中处于世界先进水平;能独立研发、生产卫星整星和探空火箭,但不能独立研发、生产运载火箭。英国虽然缺乏战略导弹生产能力,但在战术导弹领域,除了不具备独立研制生产巡航导弹的能力外,其它战术导弹不仅可以独立研发和生产,而且其水平位居世界先进行列,至今已经生产了30多种型号的战术导弹。英国的航天与导弹产品在国际市场上具有一定的竞争力,其中每年战术导弹的出口贸易额达10多亿英镑。
德国近年来在航天器系统设计、制造、管理和工程总承包方面积累了丰富的经验,掌握了许多领域的关键先进技术。在单、双组元液体推进系统,硅太阳电池及复合材料电池板,卫星姿控系统,行波管放大器,光学仪器,电火箭发动机技术等领域拥有世界一流技术。在大型运载火箭第二级液体芯级、液体捆绑助推器、上面级液体火箭发动机、姿控发动机和火箭结构件的研制上具有丰富的经验。德国具有应用卫星和科学实验卫星整星研制的能力,并拥有很高卫星制造水平,尤其在卫星太阳电池系统、姿控系统、光学仪器、卫星通信有效载荷、卫星单组元和双组元推力器及电推进系统领域拥有先进水平。德国近年来积极参与了欧洲阿里安4、阿里安5运载火箭的研制和生产,并自己研制了哥白尼德国邮政卫星。德国不生产战略导弹产品,研制的导弹产品主要有地空导弹、空地导弹、空空导弹、反舰导弹、反坦克导弹等。
意大利航天与导弹工业规模在西欧排名第四位。意大利的航天工业在欧洲具有较先进的技术水平,能够独立开发卫星系统和轻型运载火箭。在大型运载火箭固体助推器、卫星平台、卫星通信高频技术、通信卫星有效载荷、卫星天线、远地点发动机领域位于欧洲前列。意大利作为主承包商研制的典型卫星型号有意大利卫星-1、-2通信卫星,阿蒂米斯先进中继和技术卫星,宇宙-昴星团卫星,米塔科学小卫星。与其他国家联合研制的航天器有多种型号。意大利目前作为主承包商正在研制维加轻型运载火箭;参加了国际空间站项目,承担了多功能增压后勤舱(MPLM)等重大项目的研制。在导弹领域,主要通过与法国、德国、英国和美国等国家合作的方式研制生产战术导弹,产品包括反舰导弹、防空导弹、空空导弹、空地(舰)导弹和反坦克导弹。
伴随着我国载人航天工程首次交会对接任务的完成,中国的航天人终于让电子技术成为中国航天发展最强劲的推动力,迎来航天电子亮剑太空的美好时代。光纤陀螺:开创空间站应用的先河
据了解,在此次载人航天工程首次交会对接任务中,中国航天科技集团公司九院共提供各类产品600余台(套),涉及惯性导航、计算机与微电子、遥测遥控、基础元器件多个领域,且多项创新技术得到首次应用。
天宫一号目标飞行器在地球上空近地点200千米、远地点350千米的椭圆形轨道上运行,它需要一双“眼睛”,精确地感知自身的微小动作,从而更好地确保飞行姿态精确控制以及与飞船交会对接。
但是,与改进型二号F火箭和神舟八号飞船不同的是,它采用了专门为它设计生产的光纤陀螺作为它的“眼睛”,引领它的浪漫太空之旅。
已知的公开资料显示,让光纤惯导陀螺担纲空间站姿态控制的重任,这在世界范围内尚属首次。也就是说,这个光纤陀螺是世界范围内第一个在空间站作为主份应用的光纤惯性器件,开创了光纤陀螺在空间站应用的先河。
据了解,光纤陀螺技术在世界航天领域属于前瞻性技术。航天科技集团九院在前期深入研究、吃透技术原理的基础上,依靠完全自主创新,使光纤陀螺技术短短几年之间取得突破性进展,在国内率先实现工程化和产品批量生产。光纤陀螺技术研究成果已获得两项国家技术发明奖、一项国家科技进步奖,应用于多个宇航型号任务。
与此同时,依托于这一技术的产品也在应用中通过了考验,在卫星搭载验证中不仅表现出良好的性能,而且在一些特殊的空间环境下还发挥了独特的作用,展现了与众不同的特殊优势。
把确保安全作为首要标准
“载人航天,人命关天”,一个不起眼的螺栓出现问题部有可能造成难以想象的灾难性后果,更不要说汇集和处理信息的中枢。航天科技集团公司九院771所把提高可靠性、确保安全性作为研制工作的首要标准。
作为中国航天员巡天的专属座驾,改进型长二F火箭将在我国未来开展空间有人试验活动中发挥关键作用,它的可靠性直接关系到航天员的生命安全。为了最大限度地提高火箭的安全性,让航天员毫无顾虑地乘坐火箭升空,771所在计算机可靠性上下足了工夫。他们一切从头做起,对箭载计算机、故障检测处理器进行了全新设计,采用系统级的冗余设计从根本上提高信息处理的可靠性。
为了实现这一目标,771所先后攻克了三机同步及信息交互技术、故障诊断隔离及系统重构技术、恶劣环境下信号完整性技术等诸多的技术难题,计算机系统由以前的接口部分采用冗余设计改为全部的三冗余系统结构,计算机系统失效成为极小概率事件。
在设计提升的同时,工程技术人员并没有对实验验证有丝毫的松懈。在箭载计算机设计中,他们进行了无数次前仿真、综合后仿真、布局布线后仿真、限电压极限温度环境仿真,对设想到的所有环节进行再三再四的验证。实验中出现的任何毛刺和异常,都深挖细剖、追根溯源,直至得到光滑得近乎完美的试验曲线,确保设计降额充分、逻辑正确、时序合理可靠性有了巨大的跃升
空间站长驻真空、失重、高辐射、冷热剧变的太空环境,飞船往返于天地之间,在地面环境和太空环境中穿梭,人要在其中生活和工作首先需要创造一个能够维持生命的环境。人们在地球上再自然不过的压力、氧气、适宜的温度都需要计算机的控制与维持,而天地交互所有信息的沟通更是离不开计算机的协调与控制。
设想一下,地面上遥控指令的接收与处理,空间站里各种设备的运行,试验结果的汇报,离开了计算机一切都将陷于瘫痪。
飞天寄托着中国人矢志赶超的梦想。蒸汽机上路时,还在沉睡;飞机升空时,中国人自建的第一条铁路刚刚竣工;阿波罗登月之际,我们的第一颗卫星还在艰苦制造当中……我们这个在近3000年来90%的时间里一直在领跑的国家,在最后几圈落在了后头。如果要寻找一条证明自身实力的跑道,太空无疑是最合适不过的了。把奋力超越的脚印留在这条人类最壮观的赛道上,还有什么比这更激动人心?
飞天承载着中国人自主创新的梦想。有西方太空计划专家认为,中国的航天计划给中国带来了可观的国际威望,调动了人们对于科学工程技术的兴趣。由于种种众所周知的原因,16国参与的国际空间站没有中国的身影,但就像当年的技术封锁一样,这也大大刺激了中国人自主发展载人航天的决心,用创新证明实力。
神舟十号飞船穿越太空,不仅是中国载人航天工程三步走第二步第一阶段的收官之战,更是开了中国载人航天应用飞行先河的有力之举,无疑拉近了2020年建立空间站的距离。由“试验”跃升为“应用”,中国“太空高度”越飞越高,正不断开启新的征程。
航天领域的攻关如此,其他领域的探索同样如此。在这个6月,唤起人们内心深处难以名状的激情和冲动的还有许多事件,成为中国实力的再一次集中彰显。拥有大深度载人深潜器和具备精湛的深海作业能力,是一个国家深海技术竞争力的综合体现。6月17日和18日,中国载人深潜器“蛟龙”号又先后完成了两次深海下潜任务。蔚蓝海洋占地球表面面积的70%,深度超过2000米的深海又占其中60%。“蛟龙”号之后,来自深海的新惊喜或许会越来越多。作为一项对经济能力和技术水平均有很高要求的系统工程,航空母舰向来是一个国家综合国力和军事实力的重要象征。6月19日,中国首艘航母辽宁舰进行了歼-15舰载战斗机多批次起降飞行训练,表明中国已经掌握了舰载战斗机在航母上的起降技术,更接近真正具备战斗力的航母上所配套的舰载机和飞行员规模。我们的北斗卫星经过2代,目前已宣布建成了第一个实用性的、覆盖亚太地区的导航系统……
非常高兴,我有机会在今年的CIO年会上介绍一下信息化技术在“嫦娥一号”卫星上的应用。
我做关于信息化的演讲,开个玩笑,是不太适合的,因为我本身是“嫦娥一号”卫星总指挥和设计师。但是在1988年到2002年长达14年的时间里,我承担了中国空间技术研究院信息化总工程师的工作,所以也可以报告一下这方面的内容。
我首先简单介绍一下“嫦娥一号”卫星,然后谈一谈信息化技术的应用和信息技术应用的成效。
“嫦娥一号”卫星简介
“嫦娥一号”卫星的研制和发射,是我国深空探测活动的开端,在我国航天史上将成为继人造卫星和载人航天工程后的第三个里程碑。作为我国第一颗月球探测卫星,“嫦娥一号”卫星主要由中国航天科技集团空间技术研究院负责研制,为完成我国的航天任务贡献了力量。
根据我国月球探测工程的总体规划,月球探测一期工程的主要目标是研制环月探测卫星,突破地月转移等环月飞行的关键技术,对月球进行环绕遥感探测,初步建立工程目标和科学目标。
工程目标是研制和发射我国第一颗月球探测卫星,初步掌握绕月探测基本技术,首次开展月球科学探测,为月球探测贡献经验。科学目标是获取月球表面的三维影像,分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点,探测月球环境等。
“嫦娥一号”卫星的发射质量约2350kg,干重为1150kg,推进剂1200kg,携带140kg的载荷,在距月面200km的极月圆轨道上,对月球及月球空间进行科学探测。卫星的寿命为一年。卫星物理上由9个分系统组成,可分为服务系统和载荷两大部分,服务系统包括结构、热控、制导等。
整个飞行过程分为7个阶段,射前准备、主动段、调相轨道、地月转移等等,到目前已经全部完成。它是10月24日由运载火箭送入到近地点200km、远地点51000km、倾角31度的地球椭圆轨道上的。到目前为止,我们已经获得了月球图面的形象。
这实现了我国在空间技术领域的多项新技术的突破,包括奔月轨道设计,卫星的制导、导航与控制、S波段定向天线、紫外月球敏感器等,实现了远距离测控通信、热控、供配电等。
有一段时间,网上有一个不负责任的消息,说卫星丢了。卫星没有丢,那是因为天体运行的规律,我们有长达几个小时的时间会看不到这个卫星,这不叫丢了,这是在我们的考虑之中的。正是因为这样,卫星系统具有非常高的自给自足的功能。
信息化技术的应用
“嫦娥一号”卫星是我国航天事业开展深空探测的开篇作。其意义重大,其研制的特点是性能高、交付周期短、首发成功。迫切需要采用信息化技术改造工作流程、改进研制手段、提高管理水平和研制能力,重点要解决以下矛盾 。
第一,任务与能力之间的矛盾; 第二,产品性能与新的要求之间的矛盾; 第三,多学科交叉与专业分工之间的矛盾; 第四,系统高度集成性与研制单位地理分散性的矛盾。
“嫦娥一号”卫星是一个完全自主创新的国家重大项目,有着技术上与管理上的多项创新点。我们仅用3年多的时间就高质量地完成了这一艰巨任务,且一次成功,运行到现在,没有任何细小的问题,这得益于多方面的贡献,其中,信息技术是重要的因素。
在立项之初,我们就充分利用了仿真手段,确立了合理的方案、优化的参数,特别是最优的轨道设计,这为顺利完成任务奠定了坚实的基础。
我们建立了复杂而逼真的数字环境模型,进行各项试验,以验证设计的正确性。因为我们不可能先发卫星到月球上去实验一下,所有的试验全部要在地面上验证。我们进行了热试验、运行监控试验等等。
我们充分利用历史数据,通过数据重用和分析仿真减少了部分试验,节省了时间和经费。大家都知道,一个卫星上天必须进行大量的试验,而逼真的实验往往需要花费大量的金钱和精力,现在用数据就可以进行了。
我们大量采用了改造和引进自动化研究的各种机械、电子、高频、无线等软件,保证了卫星产品设计一次到位的质量要求。
我们还采用了数字化的手段,完成了卫星的总体布局、总装设计和结构设计,取消了传统的实物模型装星,缩短了设计时间,提高了设计更改的快速反应。
信息技术应用的成效
“嫦娥一号”的例子充分说明了,信息化使得我们可以用3年的时间,完成过去8~9年才能完成的工作。我们从下面的过程可以看出来, 数字化的设计,改变了以往的设计流程。过去传统的流程需要20天,我们现在的流程1~2天就可以完成了。
数字化的设计、制造促进了流程的再造,实现了质量的提升。在卫星结构的研制中,广泛应用CAD/CAM/CAE技术,在各种工装与模具的设计中全面采用了三维设计,三/二维CAD出图率达到了100%。通过对重要、关键件的加工仿真,取消了零件的试切削,不仅缩短了加工周期,创造了经济效益,而且提高了加工质量,减少了差错。
用航天PDM软件/AVDIM进行工程电子文档包括报告、图纸、图表的流转、签署、分发和版本控制。我们用网络技术建立了统一的桌面办公和近、远距视频交流环境,加速了研制部门、发射场、飞控中心间的信息流通,这使我们能够在任何时间、任何地点获得信息。
我们建立了以数字实物仿真为主的地面飞控决策支持系统,制定了应对策略,保证嫦娥奔月、环月的可靠性; 建立了动画视频显示系统,在实际飞行数据驱动下,形象逼真地展示了卫星飞行的全过程,方便全国人民观察、了解卫星的飞行过程。
在管理当中,利用系统工程理论和现代管理方法,对航天产品的研制、工程管理和过程进行控制,是航天事业成功的一条重要经验。卫星项目采用以总指挥与总设计师为主要责任人的两总管理体制,强调整体资源平衡下的综合协调,采用自上而下的任务分解与自下而上的产品汇总。在卫星型号研制中,全面推行项目管理的信息化,依托AVIDM活动,建立贯穿决策层、职能管理层、项目经理、计划经理和项目参与人员的全员数字化管理环境,采用统一的数字化平台,对工程技术和管理人员进行管理。
多级计划编制、下发、执行和控制跟踪,也是卫星成功的一个重要保证。以项目计划为纽带的多系统信息集成,通过项目计划与财务、物资等信息关联,实现了对部门的计划执行、资源占用、经费开支等要素运行的监控,为综合管理提供及时、准确、量化的决策信息,提升了科研生产综合计划的管理能力。