2月22日上午,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習(xí)近平在北京人民大會堂會見探月工程嫦娥五號任務(wù)參研參試人員代表并參觀月球樣品和探月工程成果展覽。

中國電科董事長、黨組書記陳肇雄,副總經(jīng)理黃興東及集團(tuán)公司10位參研參試人員代表參加接見。中國電科研發(fā)的微波毫米波及太赫茲測試儀器等技術(shù)產(chǎn)品在探月工程成果展覽展出。
作為我國復(fù)雜度最高、技術(shù)跨度最大的航天系統(tǒng)工程,嫦娥五號任務(wù)的圓滿成功,標(biāo)志著探月工程“繞、落、回”三步走規(guī)劃圓滿收官,是發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢攻堅(jiān)克難取得的又一重大成就,是航天強(qiáng)國建設(shè)征程中的重要里程碑,對我國航天事業(yè)發(fā)展具有十分重要的意義。
17年來,作為國家探月工程副總指揮單位,中國電科全力支撐科技自立自強(qiáng),始終發(fā)揮自身科技創(chuàng)新優(yōu)勢,為嫦娥任務(wù)執(zhí)行全過程打造了100%全覆蓋的通信測控“天羅地網(wǎng)”,同時自主研制了大量核心基礎(chǔ)元器件,為探月工程的圓滿成功發(fā)揮重要支撐。
航天測控系統(tǒng)作為航天工程的重要組成部分,可對航天飛行器實(shí)現(xiàn)跟蹤、遙測、遙控、測速、測距和信息傳輸?shù)裙δ?,指?dǎo)完成飛行、落月、探月、采樣、返回等系列動作。作為航天測控通信系統(tǒng)總體單位,中國電科承擔(dān)了探月工程80%以上測控通信設(shè)備研制,用無形電波張開了一張100%全覆蓋的通信測控“天羅地網(wǎng)”,全程掌握嫦娥探測器位置、狀態(tài)等信息,接收它發(fā)回來的數(shù)據(jù),并向它傳遞來自地面的指令信息。深空測控網(wǎng)作為支持深空探測任務(wù)實(shí)施的核心系統(tǒng),具有不可替代的重要地位和作用,中國電科為國家深空測控網(wǎng)打造的我國首個深空天線組陣系統(tǒng),作為國家深空測控網(wǎng)的主干力量,與分布在國內(nèi)外星羅棋布的地面測控站、海面測量船聯(lián)袂出征,共同提供測控通信保障。針對嫦娥五號任務(wù),中國電科在喀什原有深空站基礎(chǔ)上,新建了3座大口徑天線,組成深空天線組陣系統(tǒng),從深度和廣度上大大提升我國深空測控能力,測控距離超過4億千米。

月地距離遙遠(yuǎn),測控通信的微弱信號需要“遙控器”和靈敏“順風(fēng)耳”支撐。中國電科研制的大功率高功放設(shè)備像通信鏈路的“遙控器”,能實(shí)現(xiàn)對距離幾十萬千米以外月球探測器的精準(zhǔn)控制;特種低溫接收機(jī)則像“順風(fēng)耳”,可在零下260℃低溫環(huán)境下,精確接收到來自遙遠(yuǎn)太空的微弱信號。除深空測控系統(tǒng)外,測量雷達(dá)可通過與火箭、探測器裝載的應(yīng)答機(jī)進(jìn)行信號傳輸和轉(zhuǎn)發(fā),實(shí)現(xiàn)對信號的跟蹤和接收,實(shí)時提供目標(biāo)方位等信息。自“嫦娥一號”任務(wù)起,中國電科研制的測量雷達(dá)就全程參與了我國探月工程的所有發(fā)射與返回任務(wù)。作為靶場測量的超級“千里眼”,國內(nèi)首部大口徑雷達(dá)遙測一體化系統(tǒng),承擔(dān)了外彈道測量任務(wù),其不受運(yùn)載火箭飛行及箭載設(shè)備工作狀態(tài)的影響,可以客觀準(zhǔn)確地提供火箭的飛行軌跡數(shù)據(jù),實(shí)時提供目標(biāo)方位、俯仰角度信號、距離及速度信息,判斷火箭飛行狀況,為靶場定軌提供了精密的測量數(shù)據(jù)。
在返回器從月球重返地球第一次再入大氣層段時,中國電科研制的船載脈沖測量雷達(dá)承擔(dān)了該階段的軌跡測量,完整獲取了飛行軌跡與目標(biāo)特性。新一代相控陣?yán)走_(dá)接力完成了返回器第二次再入大氣層直至落地的段落測量,為著陸場搜尋提供數(shù)據(jù)。該雷達(dá)突破了一系列關(guān)鍵技術(shù),既可以精確獲取返回器的飛行軌跡,還可以對返回器進(jìn)行實(shí)時二維成像,獲取再入大氣層時的目標(biāo)特性。嫦娥五號于2020年12月17日,首次實(shí)現(xiàn)我國地外天體采樣返回,為未來我國開展月球和行星探測奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在落月、探月、采樣、返回過程中,中國電科提供了太陽電池陣、多款電機(jī)及數(shù)千只核心元器件,為嫦娥五號任務(wù)提供源源能量。在“挖土”過程中,中國電科研制的太陽電池陣提供了源源能量。針對嫦五任務(wù)中太陽電池陣工作環(huán)境條件惡劣難題,研制團(tuán)隊(duì)精心策劃、仔細(xì)研究,在太陽電池陣研制過程中進(jìn)行了高溫焊錫焊接技術(shù)攻關(guān),設(shè)計(jì)了太陽電池片在月面高溫環(huán)境下應(yīng)力耐受性能的測試系統(tǒng),解決了耐受300度以上溫差的太陽電池陣工藝和評價等問題,為“嫦娥探月”提供源源動力。
讓嫦娥五號落地準(zhǔn)、抓好土——中國電科研制的數(shù)種壓力傳感器,保障探測車順利降落在月球背面指定位置,完成著陸器月球表面自動采樣、上升器月面發(fā)射、返回器攜帶月壤順利返回等任務(wù);多波段紅外聲光可調(diào)濾光器,為分析月球表面礦物組成提供支撐;多款首次應(yīng)用電機(jī)產(chǎn)品,在“挖土”環(huán)節(jié)的“敲擊、鉆取、抱抓、封裝”等一系列流程中,提供不竭動力源,在探測器月壤采樣環(huán)節(jié)發(fā)揮關(guān)鍵作用。

在返回器上,中國電科配備了濾波器、放大器、頻率源、接收模塊和視頻前端等組件,用于返回器中的擴(kuò)頻應(yīng)答機(jī),實(shí)現(xiàn)了對接收到的射頻信號進(jìn)行濾波、放大、混頻、變頻等功能,為返回器的測距、測速、精準(zhǔn)定位提供有力支持。相關(guān)產(chǎn)品經(jīng)過攻關(guān)降低了噪聲系數(shù),提高了抗干擾能力,充分滿足了返回艙對重量、體積和嚴(yán)酷環(huán)境的苛刻要求,為返回器實(shí)現(xiàn)長距離、大范圍的再入回收測控技術(shù)提供有力支持。實(shí)時回傳 衛(wèi)星通信設(shè)備捕捉返回器蹤跡
為實(shí)時掌握返回器在返回過程中的視頻信息,并第一時間傳輸?shù)奖本╋w行控制中心,中國電科自主研制了系列衛(wèi)星通信設(shè)備,為及時搜索到返回器提供技術(shù)保障。在著陸場,中國電科自主研制的“機(jī)載Ka衛(wèi)星終端”,可第一時間傳輸現(xiàn)場畫面。該系統(tǒng)是用于我國航天工程神舟和嫦娥系列返回艙著陸時,信號傳輸?shù)囊惶字鄙龣C(jī)機(jī)載搜救通信系統(tǒng),可將著陸場實(shí)時視頻圖像和語音通過衛(wèi)星傳回北京,便于北京飛行控制中心實(shí)時指揮控制。同時,中國電科在著陸場還布置了直升機(jī)衛(wèi)通站、動中通車載站、便攜衛(wèi)通站等設(shè)備,為搜索回收區(qū)域地面分隊(duì)與北京中心之間提供圖像、調(diào)度、話音和數(shù)據(jù)通信。在用于搜索的直升機(jī)和地面車輛上,中國電科研制10余套機(jī)載/車載定向儀產(chǎn)品,是針對返回器的核心搜索定位裝備。針對嫦娥五號返回器夜間實(shí)施任務(wù),中國電科構(gòu)建了天地協(xié)同、網(wǎng)格化、智能化的搜索網(wǎng)絡(luò),具備了對返回器從出“黑障”到著陸全過程的跟蹤定位能力,確保對著陸返回器發(fā)現(xiàn)早、盯得準(zhǔn)、引導(dǎo)快。同時,針對任務(wù)的極端嚴(yán)寒氣候條件,重點(diǎn)加強(qiáng)了設(shè)備抗低溫等環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)及可靠性設(shè)計(jì),所研制的定向儀經(jīng)受住了機(jī)艙外超低溫度的嚴(yán)酷考驗(yàn)。

在北京飛行控制中心,中國電科承擔(dān)了地面中心機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、指揮大廳的建設(shè)和月面制圖、月面仿真虛擬現(xiàn)實(shí)等軟件建設(shè),通過三維手段和真實(shí)數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式,全程模擬了探月及返回過程,為任務(wù)的順利執(zhí)行提供了有效的依據(jù)。在嫦娥五號返回后,中國電科為國家天文臺研發(fā)的數(shù)據(jù)存儲和服務(wù)軟件,進(jìn)行月球樣品數(shù)據(jù)管理、地面長期存儲工作,同時開展樣品制備、處理、測試和分析任務(wù),并實(shí)時向外界發(fā)布、展示月球樣品和相關(guān)信息。航天能力有多大,航天舞臺就有多大。中國電科將繼續(xù)弘揚(yáng)探月精神,支撐推動實(shí)施好探月工程四期,為星際探測新征程持續(xù)貢獻(xiàn)電科力量。