
第一面登上月球的五星紅旗15日晚通過電視直播“亮相”。中國探月工程總指揮馬興瑞隨后宣布,嫦娥三號(hào)任務(wù)取得圓滿成功。
來自中國月球車車身上的這一圖像,是由當(dāng)天凌晨釋放它的著陸器拍攝的。23時(shí)許進(jìn)行的首次互拍成像試驗(yàn)中,著陸器和月球車用各自攜帶的相機(jī)互相拍照。
照片顯示,在虹灣地區(qū)布滿礫石和塵埃的灰黑色月面上,著陸器被陽光照得一片金色,“胸前”的五星紅旗鮮艷奪目。
約一分鐘時(shí)間的互拍,并非簡單的“留影”。從幾小時(shí)前駛向拍攝點(diǎn)開始,月球車成功驗(yàn)證了月面行走、地形建立、視覺定位、感知規(guī)劃等遙操作技術(shù)和車體控制、原地轉(zhuǎn)向、相機(jī)使用等工作模式。未來幾天還將進(jìn)行的4次互拍及后續(xù)科學(xué)探測,將是這些技術(shù)和模式的重復(fù)應(yīng)用。
自12月2日發(fā)射升空以來,嫦娥三號(hào)先后突破多窗口窄寬度準(zhǔn)時(shí)發(fā)射、月面軟著陸、兩器分離等關(guān)鍵技術(shù)。
探月工程新聞發(fā)言人裴照宇表示,“兩器”成功互拍意味著它們攜帶的載荷順利工作,這次任務(wù)“實(shí)現(xiàn)軟著陸、開展就位探測和巡視勘查”的目標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。
中國國旗展現(xiàn)在屏幕上的那一刻,北京飛控中心掌聲驟起。
這面五星紅旗接近B5紙大小,特殊材質(zhì)能夠經(jīng)受月球高達(dá)300攝氏度的溫差。著陸器上的彩色相機(jī),還原了它的“中國紅”。
10年前的10月15日,中國航天員楊利偉在神舟五號(hào)的第7圈飛行中,同樣展示了一面五星紅旗。
那次飛行,讓中國得以躋身世界載人航天俱樂部。10年后嫦娥三號(hào)任務(wù)成功實(shí)施,使中國成為世界上第三個(gè)掌握月球軟著陸和月面巡視探測技術(shù)的國家。
10年間,以載人航天工程和探月工程為代表的中國航天在實(shí)現(xiàn)規(guī)模拓展、技術(shù)跨越的同時(shí),帶動(dòng)了高新產(chǎn)業(yè)和基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展。
“正是因?yàn)閳?jiān)持獨(dú)立自主、勇于創(chuàng)新的發(fā)展道路,我們才能一次次在浩瀚天空中開辟屬于中國人的新紀(jì)元。”探月工程高級(jí)顧問孫家棟說。
盡管任務(wù)已經(jīng)成功,嫦娥三號(hào)的探月之旅并未結(jié)束。接下來的3個(gè)月甚至更長的時(shí)間里,名為“玉兔”號(hào)的月球車將以每小時(shí)200米的速度和每一“步”7米左右的節(jié)奏巡視月面,并與留在落月點(diǎn)的著陸器一起,開展月表形貌和地質(zhì)構(gòu)造、月面物質(zhì)成分和可利用資源、地球等離子體層等科學(xué)探測。
嫦娥三號(hào)是中國探月工程“繞、落、回”三步走的第二步。工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁表示,中國有望在2020年前實(shí)現(xiàn)月球無人采樣返回,為下一步載人探月奠定基礎(chǔ)。
盤點(diǎn)嫦娥三號(hào)任務(wù)五大飛控技術(shù)突破
嫦娥三號(hào)任技術(shù)跨度大、狀態(tài)變化多、技術(shù)要求高,關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與突破勢在必行。此次任務(wù)中,北京航天飛行控制中心集中力量重點(diǎn)突破,攻克了5項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
——高精度月面視覺定位技術(shù)。
巡視器月面遙操作要利用探測器下傳的圖像數(shù)據(jù),進(jìn)行高精度視覺定位,只有定位準(zhǔn)確才能確定往哪里走,去哪探測。他們采用數(shù)字圖像處理技術(shù)和光束平差及視覺交會(huì)定位算法,實(shí)現(xiàn)了月面巡視器的高精度定位。
——月面巡視動(dòng)態(tài)規(guī)劃技術(shù)。
月面環(huán)境復(fù)雜地形多樣,巡視探測須結(jié)合實(shí)時(shí)獲取的地形數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)規(guī)劃。技術(shù)人員設(shè)計(jì)了基于規(guī)劃圖的狀態(tài)空間前向搜索算法,構(gòu)建了三層規(guī)劃模型,解決了路徑規(guī)劃與巡視勘察自動(dòng)驗(yàn)證和動(dòng)態(tài)改進(jìn)的難題。
——巡視器行走控制技術(shù)。
地面需要控制巡視器規(guī)避各類月面障礙,實(shí)現(xiàn)安全的月面行駛控制。中心通過建立月面綜合環(huán)境模型,設(shè)計(jì)了里程最短、能源最省等最優(yōu)路徑搜索算法,控制巡視器實(shí)現(xiàn)盲走、自主規(guī)劃避障等多種移動(dòng)方式。
——巡視器可視化操作與控制技術(shù)。
實(shí)現(xiàn)遙操作控制可視化是地面指揮決策的重要輔助手段。中心建成了月球車手動(dòng)駕駛系統(tǒng),應(yīng)用立體顯示技術(shù),實(shí)現(xiàn)了人在回路進(jìn)行控制的遙操作環(huán)境。
——多體制深空干涉測量數(shù)據(jù)處理技術(shù)。
干涉測量信號(hào)處理是深空探測準(zhǔn)確定軌的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。針對新建的佳木斯、喀什兩個(gè)新建深空站干涉測量信號(hào)的處理,中心突破了差分單程測距、同波束干涉測量等數(shù)據(jù)處理技術(shù),為探月軌道確定和月面高精度定位提供了新手段。