航天六院107臺發(fā)動機助力嫦娥五號探測器完成我國首次地外天體采樣返回任務。 張平攝
航天六院研制了百余種推力不同的火箭發(fā)動機和空間推進器,為我國成為航天大國奠定動力基石。 張志敏攝
“嫦娥探月”,開啟中國首次地外天體采樣返回之旅。
“‘奮斗者’追夢深?!?,標注中國載人深潛新坐標。
“北斗全球組網(wǎng)”,讓世界見證中國精度。
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2020年,一項項代表著中國科技自立自強的成果,頻頻凝聚全球關注的目光,讓人感受到創(chuàng)新的澎湃動力。陜西科技功不可沒。
探月工程“繞、落、回”完美收官
12月17日,隨著嫦娥五號成功將1731克的月球“特產”帶回,探月工程“繞、落、回”圓滿收官。嫦娥五號創(chuàng)造了許多第一,也創(chuàng)造了歷史。陜西科技力量功不可沒。
中國航天科技集團第六研究院(以下簡稱航天六院)研制的107臺大小發(fā)動機持續(xù)接力,助推“長五”護航“嫦五”探月返鄉(xiāng)。其中,8臺120噸級液氧煤油發(fā)動機、2臺50噸級氫氧發(fā)動機及2臺9噸級氫氧發(fā)動機,全部是我國新一代綠色環(huán)保發(fā)動機。
中國航天科技集團第四研究院(以下簡稱航天四院)為長征五號遙五運載火箭系統(tǒng)提供了正推火箭、消氫點火裝置、碳碳密封環(huán)等產品,為嫦娥五號探測器提供了表采機械臂關節(jié)電機組件、電磁推力器組件和特種壓力傳感器,確保了發(fā)射任務圓滿成功。
中國航天科技集團第五研究院西安分院(以下簡稱西安分院)為“嫦五”研制了微波測距測速敏感器、測控天線、數(shù)傳子系統(tǒng)以及交會對接微波雷達,保證了“嫦五”與地面建立順暢的聯(lián)系。
西安光機所月球與深空探測技術研究室研制的全景相機為采樣區(qū)月表形貌和月面國旗成像提供了核心技術支撐;直接影響“嫦五”自主采樣任務成敗的表取采樣視覺信息處理系統(tǒng),由西安交通大學人工智能學院鄭南寧院士指導下的視覺信息處理與應用國家工程實驗室空間視覺團隊完成。
“天問一號”開啟火星探測之旅
仰望星空,追問蒼穹。在人類好奇心的驅使下,科技飛速進步。2000多年前,屈原向天叩問宇宙起源。2020年,“天問一號”帶著人類對星辰大海的追問奔赴火星。
7月23日,海南文昌發(fā)射場,長征五號遙四火箭成功發(fā)射“天問一號”火星探測器。在長征五號遙四火箭上,共配置了30臺來自航天六院的四型發(fā)動機,分別是8臺120噸級液氧煤油發(fā)動機、2臺50噸級氫氧發(fā)動機、2臺9噸級膨脹循環(huán)發(fā)動機和18臺作為輔助動力的姿控發(fā)動機。這30臺發(fā)動機,為火箭上升提供了千噸動力,確?;鸺樌?。
“天問一號”火星探測器的著陸巡視器和環(huán)繞器都配置了航天六院研制的推進分系統(tǒng),共計48臺發(fā)動機。3000N軌控發(fā)動機和7500N變推力發(fā)動機,攜手46臺姿控發(fā)動機,將分別為著陸器著陸過程懸停、避障及緩速下降過程提供可靠動力,為環(huán)繞器系統(tǒng)提供軌道維持、軌道轉移、制動捕獲、軌道調整以及姿態(tài)控制所需的精準動力。
為“天問一號”制造“最強大腦”的是中國航天科技集團有限公司第九研究院第771研究所,該所研制了用于火星車的系統(tǒng)管理單元CPU模塊,以及用于著陸器的數(shù)據(jù)接口單元CPU模塊。
航天四院提供了多項產品和技術,為探測火星全程保駕護航;西安分院為火星探測器研制的測控數(shù)傳系統(tǒng)和微波測距測速敏感器是進行火星環(huán)繞、著陸和巡視的“天眼”;西安電子科技大學李云松教授所負責的圖像傳輸與處理團隊,參與了本次火星探測中多個科學載荷的圖像和數(shù)據(jù)壓縮任務。
“奮斗者”號刷新載人深潛新紀錄
“可上九天攬月,可下五洋捉鱉,談笑凱歌還。世上無難事,只要肯登攀?!?/p>
2020年,我國全海深載人潛水器“奮斗者”號在馬里亞納海溝成功坐底,深度10909米,實現(xiàn)了我國深海裝備和深海技術的重大突破。此次任務中,西安光機所兩個科研團隊參與其中,成功助力“奮斗者”號創(chuàng)下中國載人深潛新紀錄,并實現(xiàn)萬米載人深潛電視直播。
海洋光學與技術研究室科研團隊研制的全海深超高清攝像機、3D攝像機搭載在“滄?!碧柹?,全海深小型高清相機搭載在“凌云”號上,肩負著拍攝“奮斗者”號在海底樣品抓取、深淵海底地質環(huán)境、深淵底棲生物運動、海溝典型地質環(huán)境變化等深淵科考任務的超高清影像資料的重任。攝像機可對“奮斗者”號進行同步多維拍攝,實時拍攝的視頻經(jīng)過噪聲去除、圖像增強、色彩恢復等預處理后,遠程實時傳輸至水面母船。全海深小型高清相機可多角度、近距離對“奮斗者”號進行拍攝。
與此同時,西安光機所研制的全海深超高清攝像機、3D攝像機、全海深小型高清相機、全海深對接通信與高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)工作正常、性能穩(wěn)定,為此次萬米海底作業(yè)提供了技術支撐與保障。
中國北斗完成全球組網(wǎng)
6月23日,北斗三號“收官之星”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,它將與其他已經(jīng)在軌的29顆北斗三號衛(wèi)星完成組網(wǎng),全面建成北斗全球導航系統(tǒng)。
中國科學院國家授時中心(以下簡稱國家授時中心)為北斗全球系統(tǒng)的建設和發(fā)展作出了諸多貢獻。國家授時中心自主研發(fā)建成了全球首個以40米天線為核心的北斗空間信號質量評估系統(tǒng),評估結果已成為北斗衛(wèi)星入網(wǎng)與在軌故障診斷的重要判據(jù)和分析依據(jù),實現(xiàn)了對北斗三號試驗星和組網(wǎng)星信號的第三方國內權威的監(jiān)測與評估。
同時,國家授時中心建成了“北斗一帶一路高精度位置與時間服務中心”,將北斗定位精度從米級提高到厘米級,形成便于推廣的分布式示范裝置,具有規(guī)范的數(shù)據(jù)、服務、安全、存儲等技術標準,填充了我國在高精度定位和超高精度定時方面的應用空白;完成了北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)某試驗系統(tǒng)的建設任務,實現(xiàn)了具有自主知識產權的衛(wèi)星授時,授時精度比GPS高一個量級,填補了我國超高精度時間服務空白。
北斗三號全球導航系統(tǒng)建設以來,西安分院和航天六院在各自領域發(fā)揮作用,分別提供了三分之二衛(wèi)星的全部有效載荷以及火箭的全部動力和衛(wèi)星入軌動力,為北斗實現(xiàn)全球組網(wǎng)貢獻了重要的陜西科技力量。(張梅)
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