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“嫦五”成功奔月,这些大学再立新功

时间:2020-11-25 10:29:23 来源:福建高考信息平台排版整理 福建高考

2020年11月24日4时30分12秒,长征五号遥五运载火箭搭载嫦娥五号探测器在中国文昌航天发射场点火升空!成功发射!开始历时23天的探月之旅。这是中国探月工程第六次任务,这也是我国航天领域迄今最复杂、难度最大的任务之一。


嫦娥探月工程自2004年正式立项启动以来,历经16年终于赢得了收官之战。在此激动人心的时刻,更值得我们骄傲和感动的是嫦娥五号成功发射的背后凝聚着的成百上千家科研单位和数以万计的航天科技工作者的智慧和辛苦付出,这其中必定有中国高校的参与。


“嫦五”奔月,高校立功。本文小编带大家揭秘嫦娥五号升空背后的“大学力量”。

  

“嫦五”总设计师:

西安电子科技大学、清华大学校友——杨孟飞


杨孟飞,1962年生,中国科学院院士,空间技术专家。1982年毕业于西北电讯工程学院(现为西安电子科技大学)获学士学位,1985年毕业于中国空间技术研究院北京控制工程研究所获硕士学位,2005年毕业于清华大学获博士学位。现任探月工程三期探测器系统总设计师。


杨孟飞长期从事空间飞行器领域的科研工作,在空间飞行器高速再入返回、甚高精度姿态控制和高可靠控制计算机等方面取得了系统的创造性成果,为探月工程、载人航天和卫星研制做出了重大贡献。


国防科技大学:

参与多个重要项目的设计与研制


国防科技大学是国防科技自主创新高地,承担着从事航空航天、先进武器装备和国防关键技术研究的重要任务。在“嫦五”奔月的任务中,国防科技大学科研团队参与了多个重要项目的设计与研制,为嫦娥五号完成探月任务贡献出科大力量。


为嫦五“挖土”装上“慧眼”


嫦娥五号奔月成功,即将开启“挖土”之旅,中国将实现首次机械臂表层月壤自主采样。在整个“挖土”过程中,机械臂及末端采样器既要避免与月面岩石障碍物或探测器本身发生碰撞,还要能够高效精确地完成采样、放样、抓罐、放罐等关键操作。国防科技大学于起峰院士课题组创造性地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”。


为嫦五回“家”保驾护航


国防科大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,展开科研攻关,研制了相关模型和软件,为成功完成“太空之吻”提供技术支撑。这样意义重大的任务对团队成员来说“驾轻就熟”,此前“神八”和“天宫一号”的历史性对接,以及“神九”和“天宫一号”完成的首次载人交会对接,其交会对接飞行任务规划系统,均出自他们之手。


为嫦五安全着陆提供支撑


发射段和回收段是航天中最惊险、最可能出故障的阶段。针对嫦娥五号网格化搜救任务的需求,自2020年7月以来,国防科大张青斌研究员带领的团队,反复进行模型校核分析,研究着发射场历年风场特征和降落伞回收系统的多项不确定性因素,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。这套软件将首次应用于“嫦娥五号”的搜索回收任务,通过对返回器开伞后飞行轨迹的偏差分析,预测返回器的飞行管道,为搜救力量提供精确、详细的引导信息。


北京航空航天大学:

“长五”、“嫦五”,都有北航力量


北京航空航天大学作为新中国第一所航空航天高等学府,建校以来,一直是国家重点建设的高校,有10个国防特色学科。在2020软科世界一流学科排名中,航空航天工程学科连续第三年蝉联世界第一。长征五号运载火箭、嫦娥五号探测器的研发和发射都有北航人的贡献!


长征五号运载火箭


“长五”系列火箭总设计师李东,是北京航空航天大学航空科学与工程学院1985级本科生。


“长五”总指挥王珏,是北航2009届博士毕业生、宇航学院兼职博导。


副总设计师杨虎军,是北航1995届空间飞行器与应用专业毕业生。


北航校友李东(左一)和王珏(中)

在嫦娥五号发射现场


北航材料学院王华明院士团队的高性能大型关键金属构件增材制造技术成果应用于火箭研制。


航空学院吴大方教授团队为火箭热防护方案进行关键性的地面热环境试验。


宇航学院蔡国飙教授团队开展了长五火箭YF-100液氧煤油发动机和YF-77 氢氧发动机的仿真和多学科优化设计,以及火箭二级底部羽流热效应分析、布局优化等研究。


……


嫦娥五号探测器


彭兢,毕业于北京航空航天大学航空科学与工程学院飞行力学专业,是嫦娥五号探测器系统副总设计师。2005年到中国空间技术研究院空间飞行器总体设计部,主要从事深空探测器设计工作。


航空科学与工程学院赵寿根副教授团队完成了嫦娥五号着陆缓冲装置动摩擦力与时间、缓冲柱运动位移关系的试验测试工作,确保嫦娥五号着陆缓冲装置设计的准确性和实际工作的安全可靠性。


机械工程及自动化学院王春洁教授课题组参与嫦娥五号着陆器着陆缓冲机构展开过程稳定性分析、冲击动力学分析、动力学仿真分析、多探测器系统的力学分析等工作,攻克多项关键技术难题,研制起飞等过程的总体仿真平台软件,为确保嫦娥五号圆满落月返回提供技术支撑。


……

  

南京航空航天大学:

为“嫦五”助力、护航


南京航空航天大学创建于1952年,在60余年的办学历程中,南航人一直秉承着“航空报国”的办学传统。中国探月工程从立项之初,设计了“绕、落、回”三步走战略,南航人分别在里面担任了重要角色。


南京航空航天大学航天学院院长叶培建院士担任嫦娥系列探测器总指挥、总设计师顾问,并是嫦娥一号卫星总指挥兼总设计师;南京航空航天大学1988级校友孙泽洲担任嫦娥三号、四号探测器总设计师。同时还有一大批校友在探月工程中担任分系统主任设计师和一线工程师,为我国航天事业做出了重要贡献。


南航赵淳生院士团队研制的超声电机,此次应用在嫦娥五号探测器上,用于光谱仪驱动与控制。针对星表地形复杂导致的着陆缓冲性能与稳定性要求高等技术难题,南航航空学院聂宏教授牵头的空间结构机构团队承担了着陆缓冲机构柔性体建模和着陆冲击计算等任务。


坚守在一线的工作人员中,也有不少南航校友。


南航1995级飞行器环境控制与安全救生专业校友宁献文,此次担任嫦娥五号热控分系统主任设计师。


1992级飞行器制造专业校友毛国斌,担任嫦娥五号轨道器机械总体技术负责人。1997级工程热物理专业硕士研究生魏彦祥,担任嫦娥五号探测器着陆器推进子系统主任设计师。


……

  

西安交通大学:

空间视觉团队完成表取采样视觉信息处理系统


嫦娥五号直接影响自主采样任务成败的表取采样视觉信息处理系统,正是由西安交通大学人工智能学院郑南宁院士指导下的视觉信息处理与应用国家工程实验室空间视觉团队完成,项目负责人是王飞教授。


此次承担月表采样任务的组合体为着陆器和上升器的组合体,由着陆器搭载着上升器降落在月球正面的吕姆克山脉附近,并由着陆器身上安装的“岩心钻探机”和“机械臂”等多样化采样工具完成月岩和月壤的自动采样,而后送至上升器的器具中封装保存。因此,采样的视觉信息处理系统直接关系到采样任务的成败,西安交大团队负责这一重要环节——通过表取采样视觉信息处理系统引导机械臂进行自主采样并确保效率和精确度,还要将采样过程中的图像压缩传送回来,供地面工作人员进行精准研究和分析。


西安交大空间视觉团队是一支由青年教授、视觉信息处理领域专家和具有丰富航天产品研制经验的中青年工程师组成的集科研能力、生产能力和管理能力为一体的专业化团队。该团队在我国载人航天工程、探月工程、空间机器人等多个领域都承担着重要的任务。

  

西北工业大学:

培养了大批航天领域英才


西北工业大学作为一所以发展航空、航天、航海(三航)等领域人才培养和科学研究为特色的多科性、研究型、开放式大学,长期以来,学校为祖国的航天事业做出了突出贡献。在这样重大的任务中,自然少不了西工大人的身影。


“长五”系列火箭总设计师李东,同样也是西北工业大学杰出校友,1989—1990年在西北工业大学进行研究生课程学习。


张洵颖,西北工业大学无人系统技术研究院研究员、博士生导师,承担探月工程三期关键技术攻关任务,负责研制了某型抗辐射宇航系统芯片,作为嫦娥五号采样封装控制器的主控处理器在型号中得到应用。


屈崑,西北工业大学航空学院副教授,长期从事高超声速和湍流的计算机模拟及其数值计算方法研究,承担多个国家级科研项目。在嫦娥项目中,屈老师对上升器底部受火箭发动机燃气冲刷的热流进行了计算分析。


在航天领域,从早年“航天三少帅”中的张庆伟和雷凡培,到中国工程院院士、中国航空工业集团科技委副主任樊会涛,“中国航天液体动力掌门人”谭永华,中国工程院院士、固体火箭发动机专家侯晓,再到中国航天史上的第一位女性发射阵地“01”指挥员张润红……还有一大批西工大杰出校友担任集团公司、院所、企业党政领导干部及副总师以上职务,相继为我国航天事业的飞速发展做出了突出贡献。


天津大学:

助力“嫦娥”升空,铺就中国人的探月坦途


在海南文昌航天发射场,也活跃着一批天大人的身影。他们投身我国航天事业,用自己的智慧和汗水助力“嫦娥”升空,铺就中国人的探月坦途。


刘石刚,男,河南商丘人,2012年6月本科毕业于天津大学电信学院通信工程专业,现任文昌指挥控制站一室工程师,中心计算机分系统岗位负责人,嫦娥五号任务中担当该分系统指挥员。


王志霞,女,河北高邑人,2015年7月本科毕业于天津大学精仪学院测控技术与仪器专业。她现任文昌指挥控制站二室助理工程师,在发射任务中先后担任铜鼓岭测控区大口径光学实况记录系统数据交互、主控等岗位;在嫦娥五号任务中首次担任该分系统指挥员。


李媛淼,女,辽宁兴城人,2016年07月本科毕业于天津大学精仪学院光电子技术科学专业,同年考入航天工程大学就读通信与信息系统专业研究生;现跟岗学习文昌指控站测控调度指挥。她将要在紧接着“嫦娥五号”任务的下一次航天发射中担任该站测控调度指挥。

  

东南大学:

校友胡旭东担任嫦娥五号“01”号指挥员


东南大学校友胡旭东是此次发射的“01”号指挥员。“01”号指挥员,是航天发射的大脑,是火箭发射任务技术上、指挥上的NO.1,是火箭能否顺利圆满发射的关键。


胡旭东1999年本科毕业于东南大学,现任中国文昌航天发射场发射测试站副站长。主要负责“长征五号”运载火箭的统筹谋划、指挥决策等工作。曾参与发射任务40余次,担任北斗二号、风云二号“01”指挥员2次,是文昌测发系统学术带头人。

  

北京化工大学:

三位校友助力“嫦五”成功发射


一枚火箭有成千上万个零部件,彼此协调配合才能一飞冲天。中国航天人也是如此,为祖国跻身世界“航天强国”之列,他们扎根在不同的岗位,刻苦钻研、默默付出。这些成就的背后也有北化人的身影。北京化工大学三位校友胡绍华、冯振华和刘青烽为“嫦五”成功发射做出了贡献。


胡绍华,北京化工大学1999级机械专业4班校友,现就职于中国航天科技集团有限公司第一研究院。


冯振华,北京化工大学1999级机械专业1班学生,现就职于北京航天动力研究所。


刘青烽,北京化工大学1999级机械专业4班校友。


谈起自己的成长经历,三位校友都感念于北化对他们的培养。毕业后,他们在各自的岗位上践行着“宏德博学 化育天工”的校训精神,为中国的航天事业奉献着北化人的青春与智慧。

  

中国地质大学(武汉):

为嫦娥系列任务研制模拟月壤近10年


中国地质大学(武汉)肖龙教授作为嫦娥五号钻取子系统飞控专家组成员参与嫦娥五号探月工程计划。


肖龙及其团队为嫦娥系列任务研制模拟月壤近10年,总共为工程单位提供了近100吨的模拟月壤。近期他们还研制了用于材料加工(如3D打印)的模拟月壤,以及模拟火星土壤等,为月球基地建设、火星探测、地外资源利用等,提供支撑。肖龙教授还参与了嫦娥五号科学目标的论证和采样点的选址工作。


据了解,中国地质大学(武汉)李大佛教授团队和段隆臣教授团队曾参加了部分钻探方案设计和钻探模拟试验等工作。月球样品成功返回后,我校也将积极申请样品,开展相关研究工作。

  

香港理工大学:

香港唯一拥有国际太空任务实战经验的高校


香港理工大学是香港唯一拥有国际太空任务实战经验的高等院校!由理大科研人员专为嫦娥五号研制的“表取采样执行装置”将参与国家首个月球采样返回任务,预计于12月初在月球表面展开采样工作。


这项历史性的研发工作由理大工业及系统工程学系钟士元爵士精密工程教授、精密工程讲座教授及副系主任容启亮教授率领团队共同研发,团队主要成员包括理大工业中心暂任总监谭惠民博士。


此外,理大土地测量及地理资讯学系吴波教授也通过创新技术研发,进行高精确度和高解像度的三维地形测绘及地貌分析,研究嫦娥五号着陆区的地形地貌特征,协助选取嫦娥五号的着陆点。


飞天是人类的一个千年之梦,也是中国人民的一个千年憧憬与梦想。探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是中国不懈追求的航天梦。今日梦圆,凝聚的是无数追梦人的心血和汗水,彰显的是这一国家工程的神圣和荣光!


期待中国高校不断为我国航天事业贡献力量,

让中国人探索太空的脚步迈得更稳更远。

再次祝贺嫦娥五号成功发射!

致敬为中国航天事业默默付出的所有航天人!


文本内容收集整理自各高校官网、官方微信公众号发布的新闻,为不完全整理且排名不分先后,欢迎补充。除本文提到的高校和科学家外,还有一大批高校、科研院所和科研人参与到“嫦娥五号”任务中,他们每个人都是“嫦娥五号”团队的一员。