玉兔二号驾驶日记(一)
距离2019年1月11日嫦娥四号任务宣布成功,已经过去两个多月了,这段时间的工作情景犹如电影一样,一帧一帧在眼前切换,反复激荡,仿佛在提醒我们千万不能将它们忘记,一定要记录下来方能安心。
今天,我们刊发来自北京航天飞行控制中心的玉兔二号驾驶日记第一篇。
一个月球车驾驶员的修炼
——遥操作规划技术
2017年12月27日,一支负责玉兔二号的遥操作任务的队伍成立了,地外天体遥操作是一个外人看来很神秘的工作,简单来说就是操控月球车在月面工作,我们也因此被称为月球车驾驶员。
在地面开车一个人就够了,但月面驾驶月球车则需要我们一伙人配合。自从被选中成为驾驶员,全方位的艰苦训练就拉开了帷幕,包括地形建立、移动规划、上行控制、遥测处理等在内的多个专业我们全都必须熟练掌握。
月面遥操作规划又和卫星轨道控制有很大的不同,首先要对巡视器双目相机下传的图像进行处理,将其还原成三维月面数字影像,接着根据坡度、障碍、通信、光照和能源消耗等情况确定月球车移动要经过的导航点,随后生成移动规划方案,并在地面进行仿真验证。确认规划正确后,将控制指令注入到月球车上,再根据移动后下传的数据确认移动效果。
“抄近道”拍个“侧颜照”
2019年1月3日22时20分,两器正常分离,玉兔在月球背面留下了人类的第一履足迹,它停下来的位置,我们称为“X”点,这就是整个月面遥操作的起始点了。玉兔在月面睡了一个美美的午觉,又开始向北面进发,可是路并不好走,在现场会商后,我们调整了原定的行驶方案,放弃原本六边形的路线,决定抄一条近道,避开行驶路径上的一个撞击坑,直接朝着目标挺进。
1月11日,这是完成两器互拍的重要日子。原定的拍摄点,在着陆点北面近26米直径的巨大撞击坑内,经过反复计算路径,并采用三维虚拟现实方式,对拍摄效果进行模拟,我们最终选定了原定位置西南的一个点,作为最终拍摄点,给着陆器来个“侧颜照”。
16时46分,拍摄结果出来了,效果堪称完美。在这两张照片投到大屏上时,整个飞控大厅响起了雷鸣般的掌声。鲜艳的五星红旗在月球背面闪亮,嫦娥四号任务取得了圆满成功!
突出重围,一路向西北
要想在月球漫步,只着眼于脚下是不够的,着陆后,月球支持组一直在忙的一件事就是:往哪儿走。月球可没有百度地图,也没有北斗导航,这就要请出我们“二姐”嫦娥二号来帮忙了,她拍摄的高清月面影像发挥了重要作用。路径规划完成,有心的会发现,我们都是朝着西北方向行走,这是为何呢?
由于着陆点在月球南极,为防止月球车自己的影子遮挡脚下的路,应向西北或东北方向行驶,在对地形进行通过性综合分析后,我们选择了向西北方向行驶。并确定了用嫦娥二号影像做长期规划,用全景相机图像做中期规划,用导航相机图像做当前规划的策略,共同助力玉兔挺进月球大西北!
破除114.8的梦魇
2月11日,今天对所有的操作手来说,都是个大日子,我们都知道,今天有可能要搞个大事——要在月面移动第16步,能否突破玉兔一号114.8米的纪录,就看今天这几步了。
月球车位姿结果出来,满足休眠要求,如果继续行走,找不到合适的休眠点就还要费一番功夫。月面支持小组的专家们经现场决策,走!大家都憋着一股劲,一定要在第二月昼突破这个心理上的障碍。结果出来了,120米!遥操作厅沸腾了,大家欢呼起来,我们做到了!
全球唯一的月球背面摄影师
2月11日,也是忙碌的一天,上午10时,还有10个小时就要开始准备休眠了,一切程序都紧张饱满,这时中心主任提议回头看看着陆器,操作主任认为时间太紧,建议赶路要紧,但是中心主任很坚持,“在月球背面,我们不仅要做好驾驶员、科学家,还要当好摄影师。”于是在他的“固执”下,我们有了这张照片。
从照片中,可以清晰的看到冯卡门撞击坑的边缘和玉兔走过的路径,看到着陆器作为月球背面唯一的人造物体,傲然挺立在月背,现场的驾驶员们都出神地凝望着这张照片,情不自禁地感叹:太美了!很多时候我们只顾风雨兼程,却忘了身边最美的风景,当回头望了这一眼,才感到这不是艰苦的任务,而是传世艺术品的创作。
20时00分,玉兔二号在月球背面第三次美美地睡去了,我们怀揣着“活得更久,走得更远”的目标期待着她第四次醒来,让世界看见月球背面航天飞控人的风采,看见中国航天的力量!
▋作者:宋星光、韩绍金、刘晓慧 ▋来源:我们的太空 ▋编辑:王岳勇、江程杰 ▋邮箱:ourspace0424@163.com
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