玉兔二号駕駛日記(一)
距離2019年1月11日嫦娥四号任務宣布成功,已經過去兩個多月了,這段時間的工作情景猶如電影一樣,一幀一幀在眼前切換,反複激蕩,仿佛在提醒我們千萬不能将它們忘記,一定要記錄下來方能安心。
今天,我們刊發來自北京航天飛行控制中心的玉兔二号駕駛日記第一篇。
一個月球車駕駛員的修煉
——遙操作規劃技術
2017年12月27日,一支負責玉兔二号的遙操作任務的隊伍成立了,地外天體遙操作是一個外人看來很神秘的工作,簡單來說就是操控月球車在月面工作,我們也因此被稱為月球車駕駛員。
在地面開車一個人就夠了,但月面駕駛月球車則需要我們一夥人配合。自從被選中成為駕駛員,全方位的艱苦訓練就拉開了帷幕,包括地形建立、移動規劃、上行控制、遙測處理等在内的多個專業我們全都必須熟練掌握。
月面遙操作規劃又和衛星軌道控制有很大的不同,首先要對巡視器雙目相機下傳的圖像進行處理,将其還原成三維月面數字影像,接着根據坡度、障礙、通信、光照和能源消耗等情況确定月球車移動要經過的導航點,随後生成移動規劃方案,并在地面進行仿真驗證。确認規劃正确後,将控制指令注入到月球車上,再根據移動後下傳的數據确認移動效果。
“抄近道”拍個“側顔照”
2019年1月3日22時20分,兩器正常分離,玉兔在月球背面留下了人類的第一履足迹,它停下來的位置,我們稱為“X”點,這就是整個月面遙操作的起始點了。玉兔在月面睡了一個美美的午覺,又開始向北面進發,可是路并不好走,在現場會商後,我們調整了原定的行駛方案,放棄原本六邊形的路線,決定抄一條近道,避開行駛路徑上的一個撞擊坑,直接朝着目标挺進。
1月11日,這是完成兩器互拍的重要日子。原定的拍攝點,在着陸點北面近26米直徑的巨大撞擊坑内,經過反複計算路徑,并采用三維虛拟現實方式,對拍攝效果進行模拟,我們最終選定了原定位置西南的一個點,作為最終拍攝點,給着陸器來個“側顔照”。
16時46分,拍攝結果出來了,效果堪稱完美。在這兩張照片投到大屏上時,整個飛控大廳響起了雷鳴般的掌聲。鮮豔的五星紅旗在月球背面閃亮,嫦娥四号任務取得了圓滿成功!
突出重圍,一路向西北
要想在月球漫步,隻着眼于腳下是不夠的,着陸後,月球支持組一直在忙的一件事就是:往哪兒走。月球可沒有百度地圖,也沒有北鬥導航,這就要請出我們“二姐”嫦娥二号來幫忙了,她拍攝的高清月面影像發揮了重要作用。路徑規劃完成,有心的會發現,我們都是朝着西北方向行走,這是為何呢?
由于着陸點在月球南極,為防止月球車自己的影子遮擋腳下的路,應向西北或東北方向行駛,在對地形進行通過性綜合分析後,我們選擇了向西北方向行駛。并确定了用嫦娥二号影像做長期規劃,用全景相機圖像做中期規劃,用導航相機圖像做當前規劃的策略,共同助力玉兔挺進月球大西北!
破除114.8的夢魇
2月11日,今天對所有的操作手來說,都是個大日子,我們都知道,今天有可能要搞個大事——要在月面移動第16步,能否突破玉兔一号114.8米的紀錄,就看今天這幾步了。
月球車位姿結果出來,滿足休眠要求,如果繼續行走,找不到合适的休眠點就還要費一番功夫。月面支持小組的專家們經現場決策,走!大家都憋着一股勁,一定要在第二月晝突破這個心理上的障礙。結果出來了,120米!遙操作廳沸騰了,大家歡呼起來,我們做到了!
全球唯一的月球背面攝影師
2月11日,也是忙碌的一天,上午10時,還有10個小時就要開始準備休眠了,一切程序都緊張飽滿,這時中心主任提議回頭看看着陸器,操作主任認為時間太緊,建議趕路要緊,但是中心主任很堅持,“在月球背面,我們不僅要做好駕駛員、科學家,還要當好攝影師。”于是在他的“固執”下,我們有了這張照片。
從照片中,可以清晰的看到馮卡門撞擊坑的邊緣和玉兔走過的路徑,看到着陸器作為月球背面唯一的人造物體,傲然挺立在月背,現場的駕駛員們都出神地凝望着這張照片,情不自禁地感歎:太美了!很多時候我們隻顧風雨兼程,卻忘了身邊最美的風景,當回頭望了這一眼,才感到這不是艱苦的任務,而是傳世藝術品的創作。
20時00分,玉兔二号在月球背面第三次美美地睡去了,我們懷揣着“活得更久,走得更遠”的目标期待着她第四次醒來,讓世界看見月球背面航天飛控人的風采,看見中國航天的力量!
▋作者:宋星光、韓紹金、劉曉慧 ▋來源:我們的太空 ▋編輯:王嶽勇、江程傑 ▋郵箱:[email protected]
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