“嫦娥”在月背為何能適應極熱極寒環境？他功不可沒
文章來源：中國航天科技集團有限公司 發布時間：2019-05-10
航天科技集團五院總體部研究室副主任陳建新——讓“嫦娥”適應極熱極寒環境(五四獎章獲得者)
今年1月3日，嫦娥四號月球探測器成功在月球背面南極—艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑著陸，在人類歷史上首次實現了航天器在月球背面軟著陸和巡視勘察，引發全世界關注熱議。
登陸月背，有很多困難要克服，其中一個很大的困難就是探測器的溫度控制。月球表面的環境極端惡劣，月壤溫差高達300多攝氏度。而嫦娥四號探測器能承受的工作溫度在零下20攝氏度到50攝氏度之間，如果“嫦娥”的“體溫”出現異常，探測器隨時可能“休克”。
陳建新(見圖，資料照片)，就是讓“嫦娥”在月背保持正常工作“體溫”的人。他現任中國航天科技集團有限公司第五研究院總體部研究室副主任、嫦娥四號熱控分系統主任設計師。
2007年，陳建新博士畢業，來到中國航天科技集團，投入到我國探月工程中。2008年，我國探月二期工程著陸巡視任務進入實質研制階段，其中，研制中的嫦娥三號將首次實現我國航天器在地外天體軟著陸和巡視勘察。嫦娥三號預計降落的月球正面虹灣地區，面臨著苛刻的熱環境考驗，熱控分系統是其中技術難度最大的分系統之一。表現突出的陳建新被委以重任，擔任熱控分系統副主任設計師。
“當時面臨的主要問題是沒有太多經驗可借鑒，一切都要靠自己一步一步來。”陳建新說，大家滿腦子都在想方案。在嫦娥三號初樣熱平衡試驗期間，為確保順利完成我國首次探測器月夜熱平衡試驗，他和團隊24小時輪班作戰，兩個多月沒回過家。
經過陳建新和團隊的努力，嫦娥三號在國際上首次采用月球重力驅動兩相流體回路技術，攻克了某熱源綜合利用技術，解決了嫦娥三號的月夜生存難題；攻克了遠紅外加熱裝置準確建模分析和極端瞬態熱流計標定等技術，解決了探測器地面熱試驗驗證難題……隨著一個個技術難點被突破，保證“嫦娥”冷暖得到更深入和全面的考慮，最終確保了嫦娥三號任務的圓滿成功。
2013年12月14日，嫦娥三號成功軟著陸于月球。“當嫦娥三號探測器著陸月球，玉兔號巡視器從軌道上下來，‘踩’上月球地面的時候，我的心撲騰撲騰跳個不停。”陳建新說，“就跟自己親自踩在月球上一樣。”
嫦娥三號著陸成功了，探索的腳步并未停歇。2015年，人類首個月背軟著陸和巡視勘察的航天器——嫦娥四號任務立項，熱控技術再一次成為決定任務成敗的關鍵，因為這次面臨著月球背面艾特肯盆地達330攝氏度晝夜溫差的熱環境考驗，著陸區高低溫邊界更為惡劣，月背地形崎嶇多山，又帶來熱環境的復雜性和不確定性；同時，還需解決晝夜月壤溫度測量及月夜采集系統供電的工程難題。
陳建新帶領團隊再次出發，從核心技術、熱分析仿真方法、地面驗證試驗手段等幾個關鍵環節開展調研，逐個研究。在嫦娥四號任務飛控期間，為了對在軌遙測數據進行監視、判讀和及時反饋，他帶領團隊在飛控中心一干就是4個月，為了讓著陸器和巡視器探測更多的科學目標，他們不分晝夜地“盯著”探測器，把試驗現場、飛控大廳當成了“家”……
國際首次建立某溫差電池與月球重力驅動兩相流體回路耦合的熱電高效利用技術體系，解決330攝氏度溫差環境下穩定熱電聯供系統難題，實現月夜無光照條件下月壤溫度測量系統的電能供給；創新建立了月壤三維全瞬態熱模型，突破探測器休眠和喚醒自主熱適應技術，解決嫦娥四號在極熱極寒條件及崎嶇地形下的“月背生存難題”；突破月壤傳感器測溫網絡技術，國際首次獲取了月背月壤的晝夜溫度，為后續月壤采集、人類月球探測提供重要的科學數據和中國智慧……這一次，陳建新和團隊的收獲更為豐厚。
掌控冷暖，領跑世界，如今陳建新已帶領團隊實現了3項國際首創，填補了3項國內空白，編制航天器核心技術文件200余項，大力支持了我國探月工程的順利開展。“航天事業是一個光輝的事業，值得我去奮斗一輩子！”陳建新說。
【責任編輯：王鈺】
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