湖南日报·华声在线记者 曹娴 胡宇芬
12月20日,经过两天的运输,神舟十号载人飞船返回舱从北京运抵韶山,今后将长期借用给湖南,在韶山毛泽东同志纪念馆进行展览。
中国探索浩瀚宇宙的另一成果——嫦娥五号带回的月球样品,也将落户湖南。12月17日,国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华在国新办举行的新闻发布会上宣布,珍贵的月球样品,将在湖南韶山毛主席的故乡进行异地容灾备份。
月球样品在韶山的“家”长啥样?月球样品为何选择韶山进行异地容备?这些年,“九天揽月”中有哪些湖南贡献?
月球样品在韶山如何安家?
从长沙出发经长韶娄高速到韶山,再沿韶山大道驱车两三公里,就到了韶山清溪镇石山村天鹅山。
这个看上去普普通通的南方山村,在不久的将来,将因月球样品的到来而变得与众不同。
天鹅山不高,属于湘中低山丘陵区。这里植被茂密,寒冬之中依然绿意浓浓。从山脚下沿新修的沥青公路行走片刻,就能看到一座灰白相间的建筑,坐落在山坳里。
“这就是月球样品在韶山的‘家’。”韶山航天科技小镇项目建设指挥部工作人员告诉记者。建筑外观如同一个小四合院,外墙主体为深灰色。透过一排白色多孔砖墙,院落内栽种的翠竹,伸出几支青青竹叶,颇有古朴韵味。
月球样品存储楼不大,建设面积约360平方米。地面一层,承担了配电室、值班室、工具间等功能;地下一层,是月球样品的存储间。
湖南大学是月球样品存储楼的建设单位,相关项目负责人介绍,月球样品容灾备份存储,国家有明确的建设要求,需要营造尽可能接近月球表面的局部人工环境,避免月球样品风化或受到各种物理、化学过程影响,确保满足探月工程三期地面应用系统月球样品存储要求。
地下的月球样品存储间,设计标准为千级洁净间。投入使用后,相关人员需经过更衣、风淋等多道程序,达到洁净要求后方能进入。
存储间内有两套样品存储装置,为一主一备。月球样品到来后,将存储在这套专门的、密闭的样品存储装置中,装置内维持高纯氮气(99.9995%)环境,可以确保月球样品长期有效安全存储、永久存储的要求,保证月球样品的安全和物理、化学性质的稳定。
存储间旁布设了一套高纯氮气供应系统,可为月球样品存储装置提供持续、稳定的高纯氮气。
“除了稳定,还要确保安全。”湖南大学相关项目负责人介绍,月球样品存储楼设计建造有净化与控制设备,采取了防火措施;存储室及整个建筑设置独立的安保系统,防止自然和人为破坏;具有稳定可靠的电力条件,同时远程监控设备可以监控电气设备的运行状态,遇到故障进行报警提示等。在满足任务需要的前提下,建设也充分考虑了节能和环保设计。
月球样品存储环境有保障,外部环境也相当稳定。在前期勘测调查的过程中就发现,天鹅山地区未曾发生过崩塌滑坡灾害,韶山地区活动断裂不发育,属相对稳定区。
中国国家航天局探月与航天工程中心副主任、探月工程三期副总设计师、嫦娥五号任务新闻发言人裴照宇此前在接受媒体采访时也表示,月球样品异地容灾备份,要选择地质条件比较好的地方,(大家)认为湖南适合。
目前,月球样品存储楼的主体工程已经完成,各项配套正在逐步完善。
来到月球样品存储楼,能否近距离看到月球样品“真容”?这是许多人关注的问题。
对此,韶山航天科技小镇项目建设指挥部表示,地下的存储间是不开放的,但有计划通过视频方式将月壤存储的实况传送到一楼的显示屏幕上,游客在参观的同时可以观看月球样品的“直播”。
月球样品异地容备为何选择韶山?
时光回到1965年5月。72岁的毛主席乘车重上井冈山。在井冈山前的小坪场上,他接见了当地干部群众1700余人。
再往前的1927年10月,毛泽东率领秋收起义部队上了井冈山,开创了中国革命的第一个革命根据地。
“千里来寻故地”,抚今追昔,豪情满怀,毛主席奋笔写下《水调歌头·重上井冈山》。
“可上九天揽月,可下五洋捉鳖,谈笑凯歌还。世上无难事,只要肯登攀。”一展无产阶级革命家的豪迈气魄,表达中华儿女的凌云壮志。
随着科技的发展,“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”,在今天的中国已全部变为现实。
2004年,中国正式开展月球探测工程,并命名为“嫦娥工程”,被列为国家16个科技重大专项工程之一。探月工程分为“绕、落、回”三期,规划于2020年前完成任务。
2007年10月、2013年12月分别完成了月球探测一期、二期工程。2011年全面启动的第三期工程,核心目标是实现月球样品的采样返回。
月球样品来之不易,极其珍贵。2009年,国家启动探月工程三期论证工作时,决定将探月工程三期采回的样品在北京以外进行异地存储备份。
湖南省国防科工局负责人透露,月球样品容备地意义特殊,很多省市参与了选址竞争。2010年,省国防科工局会同湖南大学、湘潭市政府,提出了月球土壤及其他深空探测样品存储基地选址湖南韶山的初步论证方案。
2010年12月,当时的省委主要领导专程赴国家国防科工局就月球样品异地存储基地落户湖南韶山的问题进行会商并达成共识。次年,国家国防科工局复函,同意在韶山设立月球样品和其他深空探测样品异地存储基地。
“除了北京中科院国家天文台作为主要存储地点以外,在湖南韶山,毛主席的故乡作为异地容备点,以告慰毛主席生前‘可上九天揽月’的夙愿。”2020年12月17日,嫦娥五号成功返回地球,国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华在当天国新办举行的新闻发布会上表示。
省国防科工局负责人介绍,月球样品异地存储基地建在韶山,既有重大的政治意义,也有利于结合探月工程进行生动的爱国主义教育和科普知识宣传,提高全民科学素养。当时,韶山建设了爱国主义教育示范基地“一号工程”,若能与月球样品异地存储基地相结合,可以提升探月工程品牌价值,同时促进韶山、湘潭及湖南经济社会发展。
“九天揽月”的湖南贡献
“惟楚有才,于斯为盛”。岳麓书院门前挂着的这幅对联,名扬中外。
续写“惟楚有材”的辉煌胜景,敢于“九天揽月”的湖南人,在中国航天史上留下了一串闪光的名字,功不可没。
湖南省委书记许达哲,原湖南省政协主席、辽宁省委书记陈求发,都曾担任国家航天局局长、载人航天工程副总指挥和探月工程总指挥。
中国第一代航天专家、雷达与空间电子技术专家张履谦,探月工程三期探测器系统总指挥、总设计师杨孟飞,中国载人航天工程总指挥和总设计师周建平、中国载人航天工程副总设计师陈善广、北斗卫星导航系统总设计师杨长风、中国探月工程副总设计师于登云、嫦娥工程生物科普试验载荷总设计师谢更新、中国航天员科研训练中心主任邓一兵……“群星闪耀”的湘籍航天领军人物,展现了湖南人“胸怀天下、敢为人先”的浩然风采。
作为我国探月工程“绕、落、回”三步走规划的收官之战,嫦娥五号此次“奔月之旅”是目前技术难度最大、系统组成最复杂的航天任务之一。
国防科技大学承担航空航天和新材料领域高素质人才培养、基础研究、关键技术攻关和新型航天装备研制任务,是我国航天科技人才培养和科学研究的重要基地。作为我国航天系统工程的国家队,深度参与大量关键核心技术的研发。在这次嫦娥五号的奔月挖土之旅中,国防科大参与了多个重要项目的设计与研制,贡献了多项关键技术。
我国顺利完成了首次机械臂表层月壤自主采样,和国防科技大学于起峰院士课题组的一项富有创造性的方案分不开。他们设计出了基于视觉引导的月面采样位姿测量方案,相当于给执行任务的机械臂装上一双“慧眼”。
国防科大还承担了载人航天任务规划与系统仿真课题组针对上升器与轨道器(含返回器)的环月交会对接任务,并且展开科研攻关,研制了相关模型和软件。国防科大张青斌团队建立“嫦娥五号”降落伞回收系统不确定性条件下的快速分析模型。
从西昌到文昌,从酒泉到太原,祖国大地上的航天发射场里,一位又一位湖南人默默奉献着青春、智慧和汗水。在文昌发射场,就活跃着不少湖南籍青年才俊的身影,他们立足岗位创新,圆满完成了任务。
自动化和智能化是航天事业发展的一个重要趋势。在光学跟踪过程中,能不能让计算机代替一部分人脑工作呢?娄底小伙子张梁带领团队反复试验,提出了一种基于检测目标的新跟踪方法,帮助设备完成了“有人跟踪”到“智能捕获”质的飞跃。
由于地理位置特殊,文昌发射场常常笼罩在一层海雾之中。湘潭伢子刘延提出了一种视频去雾方法,设备成像质量大大提高。发射当天,刘延带领测控团队稳稳捕获目标,将“嫦娥”奔月的最美瞬间展现在世人面前。
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九霄云上,熠熠生辉的“湖南元素”
凭借强大的科研力量支撑,湖南承担了国家载人航天、探月工程、深空探测、北斗卫星导航、高分辨率对地观测等一系列国家航天领域重大科技专项和重点工程。九霄云上,“湖南元素”熠熠生辉——
中南大学、湖南中创空天承担了我国大型运载火箭燃料贮箱、环筒、薄壁等超大型铝合金结构件研制任务。
长沙湘计海盾是我国载人航天工程显示和人机交互信息设备研制单位,实现了飞船液晶显示设备的国产化,结束了我国飞船用显示设备依赖进口的历史。
湖南航天环宇、湖南顶立科技是我国航天器数传天线、手法信号馈源和热工装备等研制企业。
华菱线缆、湘潭特种线缆、衡阳恒飞线缆承担了长征系列火箭点火线缆、特控线缆和航天员“脐带”线缆等研制任务。
中电四十八所、景嘉微电子、株洲时代橡塑、衡阳凌云特材、衡阳星鑫绝缘承担了长征系列火箭相关电子传感器、图形处理芯片、结构材料、绝缘材料研制任务。
湖南航天远望承担了国家高分辨率对地观测工程长沙分中心建设和运营任务。
让“回地球”变得更安全。江南工业集团承担了我国神舟系列载人飞船航天座椅缓冲器研制任务,保障了历次载人航天任务航天员的生命安全。
让“放卫星”变得更容易。长沙天仪研究院、湖南航升卫星是我国商业航天的重要参与者,已累计发射各类卫星近20颗。
(钟年节 曹娴 整理)