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陈建新——让“嫦娥”适应极热极寒环境
[ 发布时间:2019-05-07 ]   [ 信息来源: 人民日报 ]  [ 字号: ]

  今年1月3日,嫦娥四号月球探测器成功在月球背面南极—艾特肯盆地冯·卡门撞击坑着陆,在人类历史上首次实现了航天器在月球背面软着陆和巡视勘察,引发全世界关注热议。
  
  登陆月背,有很多困难要克服,其中一个很大的困难就是探测器的温度控制。月球表面的环境极端恶劣,月壤温差高达300多摄氏度。而嫦娥四号探测器能承受的工作温度在零下20摄氏度到50摄氏度之间,如果“嫦娥”的“体温”出现异常,探测器随时可能“休克”。


  
  陈建新,就是让“嫦娥”在月背保持正常工作“体温”的人。他现任中国航天科技集团有限公司第五研究院总体部研究室副主任、嫦娥四号热控分系统主任设计师。
  
  2007年,陈建新博士毕业,来到中国航天科技集团,投入到我国探月工程中。2008年,我国探月二期工程着陆巡视任务进入实质研制阶段,其中,研制中的嫦娥三号将首次实现我国航天器在地外天体软着陆和巡视勘察。嫦娥三号预计降落的月球正面虹湾地区,面临着苛刻的热环境考验,热控分系统是其中技术难度最大的分系统之一。表现突出的陈建新被委以重任,担任热控分系统副主任设计师。
  
  “当时面临的主要问题是没有太多经验可借鉴,一切都要靠自己一步一步来。”陈建新说,大家满脑子都在想方案。在嫦娥三号初样热平衡试验期间,为确保顺利完成我国首次探测器月夜热平衡试验,他和团队24小时轮班作战,两个多月没回过家。
  
  经过陈建新和团队的努力,嫦娥三号在国际上首次采用月球重力驱动两相流体回路技术,攻克了某热源综合利用技术,解决了嫦娥三号的月夜生存难题;攻克了远红外加热装置准确建模分析和极端瞬态热流计标定等技术,解决了探测器地面热试验验证难题……随着一个个技术难点被突破,保证“嫦娥”冷暖得到更深入和全面的考虑,最终确保了嫦娥三号任务的圆满成功。
  
  2013年12月14日,嫦娥三号成功软着陆于月球。“当嫦娥三号探测器着陆月球,玉兔号巡视器从轨道上下来,‘踩’上月球地面的时候,我的心扑腾扑腾跳个不停。”陈建新说,“就跟自己亲自踩在月球上一样。”
  
  嫦娥三号着陆成功了,探索的脚步并未停歇。2015年,人类首个月背软着陆和巡视勘察的航天器——嫦娥四号任务立项,热控技术再一次成为决定任务成败的关键,因为这次面临着月球背面艾特肯盆地达330摄氏度昼夜温差的热环境考验,着陆区高低温边界更为恶劣,月背地形崎岖多山,又带来热环境的复杂性和不确定性;同时,还需解决昼夜月壤温度测量及月夜采集系统供电的工程难题。
  
  陈建新带领团队再次出发,从核心技术、热分析仿真方法、地面验证试验手段等几个关键环节开展调研,逐个研究。在嫦娥四号任务飞控期间,为了对在轨遥测数据进行监视、判读和及时反馈,他带领团队在飞控中心一干就是4个月,为了让着陆器和巡视器探测更多的科学目标,他们不分昼夜地“盯着”探测器,把试验现场、飞控大厅当成了“家”……
  
  国际首次建立某温差电池与月球重力驱动两相流体回路耦合的热电高效利用技术体系,解决330摄氏度温差环境下稳定热电联供系统难题,实现月夜无光照条件下月壤温度测量系统的电能供给;创新建立了月壤三维全瞬态热模型,突破探测器休眠和唤醒自主热适应技术,解决嫦娥四号在极热极寒条件及崎岖地形下的“月背生存难题”;突破月壤传感器测温网络技术,国际首次获取了月背月壤的昼夜温度,为后续月壤采集、人类月球探测提供重要的科学数据和中国智慧……这一次,陈建新和团队的收获更为丰厚。
  
  掌控冷暖,领跑世界,如今陈建新已带领团队实现了3项国际首创,填补了3项国内空白,编制航天器核心技术文件200余项,大力支持了我国探月工程的顺利开展。“航天事业是一个光辉的事业,值得我去奋斗一辈子!”陈建新说。

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