据微波雷达总工程师孙武介绍,在此前的载人航天工程任务中,我国航天器在近地轨道进行过多次交会对接,都应用了25所微波雷达,实现了五战五捷的佳绩。

但此次在距离地球38万公里之外的月球轨道开展交会对接,难度与此前不可同日而语。“与近地轨道相比,月球轨道没有卫星导航等服务,微波通信是中远距离的唯一手段。而且月轨环境更复杂,要克服月球引力影响,所以对微波雷达提出更为苛刻的要求。为此,25所攻克了相位干涉仪测角、大宽角度测量等关键技术。”孙武说。

因嫦娥五号的轨道器和上升器体量相差巨大,二者的交会对接是“大追小”的复杂受力过程。要实现二者“手拉手”,对微波雷达的测角精度要求更高。

微波雷达项目的主任设计师贺中琴介绍,微波雷达主要作用在100公里到20米的中远程范围,精度的提高使得两个航天器距离20米时,上升器对接机构的锁定圆面,半径缩小好几厘米,大幅提升了精准对接的胜算。

此外,上升器在落月时难免形成扬尘,这些干扰将会严重降低测角精度。为确保安全度过月球之旅,25所设计师在应答机上安装了特殊材料的防尘罩,“就像给‘千里眼’戴上了‘护目镜’,‘嫦娥’的这双‘千里眼’,就不会被灰尘干扰。”青年设计师纪博解释说。

孙武说:“我们为这次交会对接打造的不仅是‘千里眼’,还是‘顺风耳’,升级后的它更小巧、更强大、更可靠。”

微波雷达在保证交会对接测量“本职工作”的同时,实现了遥控指令和遥测参数在航天器之间的双向传输,使得轨道器与上升器之间可以进行“沟通对话”。

“以前就像老师上课点名,雷达发消息,应答机答‘到’。但现在不仅要点名,雷达和应答机之间还要负责上升器和轨道器之间的信息传递。”贺中琴说。

此前,“天舟”“天宫”交会对接所使用的微波雷达已实现减重一半,这次嫦娥五号任务,微波雷达再次“减肥”数公斤。

“这相当于月壤采样重量的2倍,哪怕一克的重量减轻,对月壤采样任务的意义,都是巨大的。”孙武说。

25所此次微波雷达在对接过程中的完美表现,也是孙武团队对产品质量“零缺陷”的坚持,对“一次成功”的诠释。“经过七项单机试验、三项分系统试验和五项系统试验的充分验证,我们和它都做好了充分的准备。”贺中琴透露,“针对月球轨道的特殊应用,与前几次相比增加了抗月尘试验、抗干扰试验和交会对接无线兼容试验验证,它的表现很好。”

此次,我国首次在地外天体实现无人交会对接技术。在交会对接微波雷达引导下,嫦娥五号成功实现“太空牵手”。孙武心情激动:“我们已整装待发,向月球进发!向更遥远的深空进发!向更广阔的领域进发。”

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