“嫦娥四號的月球車進入視野”，6月8日，美國航天局發(fā)布“月球勘測軌道飛行器”對中國嫦娥四號著陸點的第二次成像圖片，并拍到了月球車——玉兔二號巡視器。

太空探索永無止境。2019年1月11日，探月工程嫦娥四號任務(wù)取得圓滿成功，首次實現(xiàn)了人類在月球背面軟著陸和巡視勘察。在此次任務(wù)中，中國航天科技集團五院總體部承擔了嫦娥四號探測器抓總研制以及著陸器總體、熱控、結(jié)構(gòu)與機構(gòu)、著陸緩沖，巡視器總體、熱控、遙操作分系統(tǒng)等研制工作。在研制過程中，總體部團隊成員攻克了哪些技術(shù)難題？如何大力協(xié)同，“零異常”完成任務(wù)？又有著怎樣令人難忘的經(jīng)歷？下面來逐一揭曉——

敦煌無人區(qū)里的試驗

在月背軟著陸有多難？

嫦娥四號探測器項目執(zhí)行總監(jiān)張熇告訴記者，探測器要想在月球背面軟著陸遠遠比在月球正面難得多，雖然月球正面也是山峰林立，但地勢相對平坦，可供探測器著陸，此前人類發(fā)射的許多探測器和宇航員登月都選擇了這些地方。月球背面卻布滿了溝壑、峽谷、火山口和懸崖，很難找到一塊軟著陸的理想地點。

要想順利實現(xiàn)既定目標，該怎么辦？面對嫦娥四號登陸月背的第一道難關(guān)，來自總體部空間科學與探測總體室的探測器總體設(shè)計團隊在張熇總監(jiān)帶領(lǐng)下，查閱了大量國內(nèi)外文獻和資料，特別是對嫦娥二號拍攝的月球資料和美國公開發(fā)表的圖像資料進行學習研究，同時向多位航天專家和相關(guān)科學家咨詢請教，綜合分析月球背面的土壤特性、環(huán)境特性及不確定性、元素分布等情況，進行了多輪篩選和迭代。

最終，在月球背面崎嶇復雜的地形中，著陸器總體主任設(shè)計師李飛選擇出整體平坦程度與嫦娥三號虹灣地區(qū)相近的主、備兩個著陸區(qū)，在任務(wù)設(shè)計的源頭最大程度地提高了著陸的可靠性和安全性，解決了著陸區(qū)選擇的巨大難題。

對巡視探測器來說，研制試驗主要分為內(nèi)場試驗和外場試驗。“室內(nèi)試驗場就在航天城里做，主要模擬月面環(huán)境，例如用火山灰模擬月壤。”巡視器遙操作分系統(tǒng)主任設(shè)計師彭松告訴記者，由于火山灰顆粒非常細小，會滲透進皮膚，同時又要模擬太陽發(fā)光發(fā)熱，所以室內(nèi)溫度很高，大家常常穿著短袖短褲進去，皮膚有時會出現(xiàn)過敏。

外場試驗則選擇在敦煌無人區(qū)的沙漠里，“大家都住在帳篷和活動板房里。吃飯時飯里有好多沙子，晚上睡覺時經(jīng)常能聽見狼的叫聲。”彭松說，在這樣的環(huán)境中，他們做了整整一個月的試驗。

“穩(wěn)穩(wěn)一落”背后的系統(tǒng)工程

為了實現(xiàn)探測任務(wù)，著陸器必須具備多種技能：具有能夠靈活轉(zhuǎn)動的太陽能翅膀、能夠保證安全降落月球的緩沖腿、可以把背上的月球車平穩(wěn)放到月面的懸梯、具有眼觀八方功能的相機旋轉(zhuǎn)臂，以及魔術(shù)棒一樣的探測天線等。著陸器上面這些功能各異的機構(gòu)，就是由總體部嫦娥四號結(jié)構(gòu)與機構(gòu)團隊負責研制的。

在這些機構(gòu)中，轉(zhuǎn)移機構(gòu)是嫦娥四號探測器的關(guān)鍵單機，肩負著將巡視器由著陸器釋放至月面的重任。然而，轉(zhuǎn)移機構(gòu)組成復雜，包含了懸梯、緩釋、展開等八個功能模塊，每個模塊都是一個小機構(gòu)，說它們組成了一個系統(tǒng)都不為過；同時，轉(zhuǎn)移機構(gòu)還面臨著惡劣的空間環(huán)境，除了承受各種力、熱載荷，需要經(jīng)歷月塵環(huán)境的考驗。

如何使如此復雜的機構(gòu)在惡劣環(huán)境中可靠工作？

設(shè)計師李新立經(jīng)過逐步推進，從設(shè)計階段的多方案論證、仿真分析、故障分析；到加工裝配階段深入一線，加強質(zhì)量管控；再到發(fā)射場測試過程中的精心組織，率先通過機構(gòu)專項測試……最終，確保了轉(zhuǎn)移機構(gòu)順利將巡視器轉(zhuǎn)移到月面。

嫦娥四號穩(wěn)定可靠地著陸月球背面，全靠著陸器上面的四條緩沖、支撐一體化的著陸緩沖機構(gòu)。總體部著陸器著陸緩沖研制團隊從接到研制任務(wù)就開始自主創(chuàng)新，突破了多項關(guān)鍵技術(shù)。著陸緩沖機構(gòu)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“偏置收攏、自我壓緊”式方案，既保證了收攏簡單、展開可靠，又省去了與著陸器主結(jié)構(gòu)之間的壓緊點，從而簡化了系統(tǒng)組成和總裝工作，為保證著陸緩沖機構(gòu)的總裝質(zhì)量及其在月面的可靠緩沖奠定了基礎(chǔ)。

“決戰(zhàn)”前發(fā)現(xiàn)雷達天線參數(shù)“微小變化”

2018年10月31日是嫦娥四號著陸器定向天線最終在著陸器上用火工品壓緊的日子。此前一天，晚飯剛過，夜色降臨，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心協(xié)作樓外寒風瑟瑟。總體部著陸器定向天線研制團隊的10余人圍坐在協(xié)作樓一層大堂的小圓桌旁，開始了天線最終壓緊及狀態(tài)確認的“戰(zhàn)前”推演。在這之前，研制團隊已經(jīng)不止一次開展最終壓緊的工藝推演、流程梳理、問題預判等工作。此次會商，是對第二天工作的再梳理、再熟悉、再確認。

最終壓緊的日子到了。一大早，研制團隊來到技術(shù)區(qū)，按序進行加熱片和熱敏電阻檢查、雙軸轉(zhuǎn)動前狀態(tài)確認……一直到最后壓緊點膠和最終狀態(tài)確認，團隊成員保質(zhì)保量、按時順利完成了工作，確保了探測器發(fā)射場工作有序推進。

“我們在一次測試過程中發(fā)現(xiàn)雷達天線的一個參數(shù)有微小的變化，推斷可能存在一些問題。”對嫦娥四號巡視器總體主任設(shè)計師申振榮來說，在巡視器出廠前也遇到過難題。

這時距離出廠已經(jīng)很近了，但是整個產(chǎn)品重新投產(chǎn)涉及到的環(huán)節(jié)比較多，按照正常流程至少要花費三、四個月的時間。“我們的單機生產(chǎn)單位連軸轉(zhuǎn)，計劃調(diào)度基本上按小時來安排。最終在不到一個月的時間里完成了該產(chǎn)品的重新投產(chǎn)，在進發(fā)射場之前順利研制出來。”申振榮說，這個天線的在軌表現(xiàn)也很好，得到了月球背面月壤的分層結(jié)構(gòu)。

“我希望自己的工作永遠沒有用到的一天”

從航天城AIT大廳到著陸驗證場，從月球樓的內(nèi)場到遠在千里之遙的發(fā)射場，處處活躍著嫦娥四號綜合測試團隊的忙碌身影。

為了充分驗證探測器的各項功能與性能，著陸器與巡視器不僅需要各自完成航天器常規(guī)的測試項目，還要增加多項專項試驗，技術(shù)難度大、測試周期長。為此，測試團隊制訂各項技術(shù)路線，與總體、各分系統(tǒng)協(xié)同克服了各階段發(fā)生的所有異常。

發(fā)射任務(wù)期間，齊天樂和馬千里兩位新人恰好趕上婚禮，他們一邊籌備婚禮，一邊準備進場工作，打點個人行李。婚禮結(jié)束后，二人一天也沒耽擱，次日上午就在發(fā)射場投入了工作狀態(tài)。馬千里更是克服了測試流程復雜，人手緊張等困難，獨立完成了巡視器全部測試細則的編寫，并通過清晰的指令發(fā)送和準確的數(shù)據(jù)判讀，完成各項測試工作。

據(jù)嫦娥四號巡視器總體副主任設(shè)計師溫博介紹，巡視器在軌制定的故障預案有116項，大大小小的專項預案加起來有幾百項。“比如在移動系統(tǒng)方面，有車輪沉陷、電壓的異常升高或降低、電流發(fā)生異常、整期的溫度突然升高或降低等，如何應(yīng)對這些問題，都是我要預先想到的。”

“幸運的是嫦娥四號目前為止在軌工作一切都很順利，沒有用到過任何一項故障預案。”溫博說，“我希望自己的工作永遠沒有用到的一天。”(中央紀委國家監(jiān)委網(wǎng)站 楊文佳)