加快打造原始创新策源地,加快突破关键核心技术,努力抢占科技制高点,为把我国建设成为世界科技强国作出新的更大的贡献。

——习近平总书记在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,率先实现科学技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构。

——中国科学院办院方针

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【新华每日电讯】上海“五朵金花”助嫦娥“浪漫奔月”

2020-11-26 新华每日电讯 张建松
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  11月24日4时30分,我国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。这是航天科技人员在文昌航天发射场庆祝发射成功。新华社记者金立旺 摄

  在长征五号遥五运载火箭的大力托举下,嫦娥五号一飞冲天,踏上了举世瞩目的浪漫奔月之旅,此行她将开创中国航天的多个“第一”,必将载入人类太空探索的史册。

  在嫦娥五号成功踏上奔月旅程的背后,凝聚了我国无数航天人和科技工作者的心血,其中包括中科院上海分院的“五朵金花”——上海技术物理研究所、上海光学精密机械研究所、上海天文台、上海有机化学研究所、上海硅酸盐研究所。

  光电载荷让嫦娥五号“明眸善睐”

  根据计划,嫦娥五号将实施我国首个无人月面取样并返回的任务。抵达月球后,由上海技物所研制的嫦娥五号月球矿物光谱分析仪、激光测距测速敏感器和激光三维成像敏感器,将在采样过程中大显身手,让嫦娥五号更加“明眸善睐”。

  月球矿物光谱分析仪,可对月球表面着陆采样区进行光谱探测和矿物组成分布分析,以确定最佳着陆地点。激光测距测速敏感器,可在探测器着陆月面时,提供远程距离和速度信息;激光三维成像敏感 器,可在探测器悬停时,提供月面着陆区的精确三维图像。

  上海光机所承担了核心组件3台激光器的研制。为了让嫦娥五号在月面着陆更加平稳,首次在着陆器上增加了测速模块。上海光机所设计了首个在着陆器上使用的窄线宽光纤激光器,实现了“窄线宽、低 强度噪声”的激光输出。一旦嫦娥五号进入落月阶段,通过探测激光回波的频率信息,就可测量着陆器相对于月面的速度,从而实现了空间应用系统从能量探测模式,向频率探测模式的开拓。

  VLBI测轨分系统为嫦娥五号“保驾护航”

  中国科学院上海天文台牵头的中国甚长基线干涉测量(VLBI)网,是我国探月工程测控与回收系统的重要组成部分,将与现有航天测控网共同完成嫦娥五号探测器各飞行段的测定轨及定位任务。

  VLBI是一项高精度测角技术,在月球与深空探测器快速、高精度定轨和定位方面,有不可或缺的重要作用。我国的VLBI测轨分系统由北京站、上海站、昆明站和乌鲁木齐站以及位于上海天文台的VLBI数据处理中心(VLBI中心)组成。这样一个网所构成的望远镜分辨率,相当于口径为3000多千米的巨大的综合口径射电望远镜,测角精度可以达到百分之几角秒。

  在嫦娥五号任务中,VLBI 将参与探测器 地月转移段、近月制动段、环月飞行段、着陆下降段、月面工作段、动力上升段、交会对接段、环月等待段和月地转移段等9个飞行段探测 器的相对差分单项测距测量,以及探测器的轨道确定和预报;确定月面着陆点、以及月面起飞点的精确坐标,轨道器与上升器交会对接远程导引,月地转移段的轨道器与返回器分离点预报等。

  VLBI测轨分系统通过技术创新,不断提高测定轨技术能力,为嫦娥五号的漫长而艰辛旅程保驾护航。例如,为完成月球距离交会对接段的轨道器与上升器的动态双目标精确测量,VLBI采用了新的动态双目标同波束测量方式,VLBI中心采用全新设计的动态双目标数据处理与测定轨系统,观测站配置了新型多比特记录传输一体化VLBI终端。

  关键材料给嫦娥五号穿上“太空华服”

  为了保证在环境复杂恶劣、温差极大的太 空环境里可靠运行,嫦娥五号穿上了上海有机化学所量身定制“太空华服”——有机热控涂层。

  上海有机化学所是我国系统研制有机热控涂层的重要单位。自上个世纪六十年代以来,已研制出几十种不同用途的有机热控涂层。这些有机热控涂层“穿”在航天器和仪器的外表面,就像能调控温度的衣服一样,保证航天器的正常工作温度环境。

  嫦娥五号还使用了上海有机化学所生产的液浮陀螺仪专用氟油。可别小看了这一点点“油”,上海有机化学所在生产过程中建立了具备独立、自主、完备的技术参数体系和研制生产体系,代表了我国在液浮导航系统关键原材料的全方位自主可控。

  此外,在嫦娥五号任务中,上海硅酸盐研究所也承担了热控涂层、高温抗氧化涂层、高温隔热屏、发动机包覆材料、柔性薄膜热控涂层及组件、耐烧蚀天线透波窗,以及大尺寸二氧化碲晶体、压电陶瓷等关键材料的研制。

打印 责任编辑:董凯悦

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