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兵在掌上阅 亮剑弹指间

玉兔二号在月球上遇见“玉兔”


■韩绍金 宋星光 本报记者 王凌硕

玉兔二号行驶路线示意图
三坑鼎立
昂首阔步路线示意图
玉兔二号见“玉兔”

前不久,置身于月球背面的玉兔二号巡视器,拍下了北侧天际线处的“神秘小屋”,一时间引起全世界的广泛关注,网友们纷纷风趣地留言:这是“广寒宫”,或是……

作为玉兔二号驾驶员,嫦娥四号探测器遥操作团队最终得到了“神秘小屋”的准确答案。时值新春佳节,本版刊发来自北京航天飞行控制中心的玉兔二号驾驶记录,回顾它的精彩探险之旅。

“昂首阔步”北上探险

“神秘小屋”拍摄于玉兔二号第36月昼的下午。经历了翻山越岭的探险之旅,驾驶员们操控玉兔二号,对周围天际线实施环拍。

在北侧天际线处,一个突兀的立方体走进驾驶员们的视野,极像一个小屋,充满着神秘色彩。经过测量,当时这一“神秘小屋”与玉兔二号距离约80米,需要后续两三个月昼时间来移动靠近它。

为了尽快揭开“神秘小屋”的面纱,驾驶员们在玉兔二号唤醒前狠下功夫,绞尽脑汁研究如何在确保安全的前提下,让玉兔二号尽快移动到位。

最后,在综合分析能源、热控、移动性能、测控条件等因素后,结合月背凹凸不平的地势,操控玉兔二号的驾驶员们设计出一套“昂首阔步”的高效移动策略——

首先,在玉兔二号感知成像时,将俯仰角稍微上抬。这个“昂首”姿态,可将感知成像的最远距离由10多米拓展到30多米。同时,这也避免了“抬头”导致的视场内过曝区域扩大,还能在地形和感知图像允许的情况下,加大每一步的步幅。

在此基础上,驾驶员们适当压缩玉兔二号“午休”时间,挤出时间多走一步。这样,玉兔二号移动效率得到显著提升。

虽有完善的北上探险方案护身,但等待玉兔二号的第一个挑战,便是三坑“品字形”包夹的不利局面:在玉兔二号东、西、北三个方向各有一个坑,将其夹在中间。但好在坑与坑之间还有些许空隙,驾驶员们控制玉兔二号起步向东北绕行,走过坡度较大区域,转而向西北顺着等高线继续进军。轻巧的“一大步”走了接近9米的距离,比以往不超过7米的步幅有了长足进步。

显然,“昂首阔步”的策略已初见成效。

此后,玉兔二号与驾驶员们的配合渐入佳境,“昂首阔步”与精准控制珠联璧合,玉兔二号在月背大步北上。9米、11米、12米,玉兔二号不断刷新着自己单步行走纪录。加上月昼上午适当推迟进入月午,玉兔二号实现了4步移动,最终在月昼上午取得了行走39米的佳绩,步步逼近“神秘小屋”。

月昼下午,驾驶员们操控玉兔二号,从目标方向上的两个撞击坑穿过后,及时寻找舒适安全的休眠区域。

放眼望去,休眠点虽多,但达到严格范围标准的点屈指可数。驾驶员们选择了一个范围很小的理想休眠区域,必经之路上有一个小型撞击坑,玉兔二号必须从这个坑上跨过,精准地停驻在狭窄的可休眠区域内。

这又是一个“难度五颗星”的考验,但驾驶员们对自己娴熟精湛的技术有足够底气。为确保玉兔二号休眠期间安全,他们开启新一轮操作,最终圆满完成第37月昼北上探险的全部任务。

整个过程,玉兔二号共走出6步,移动了59.7米。休眠时,玉兔二号距离“神秘小屋”的直线距离仅剩30多米。

答案,即将揭晓。

一只“玉兔”映入眼帘

2021年12月27日,玉兔二号被唤醒后迎来第38月昼的工作,目标仍是继续北上。

它又3次大步移动,7米、9米、10米,步子越跨越大。这样,玉兔二号总行程已达992.3米。

此时,距离“神秘小屋”只剩下10米左右的距离。终于,玉兔二号可以揭开“神秘小屋”的神秘面纱了。驾驶员们立刻安排全景相机进行彩色成像。

远在天际时像广寒宫一样高大的“神秘小屋”,走近一看,竟然是个矮小的石块。正当大家有些失望时,一名驾驶员盯住放大的画面,捂住嘴巴惊呼:“天呐!这是……‘玉兔’!”

听到他的声音,大家再次围了上来,只见石块宛如一只栩栩如生的“玉兔”映入眼帘。“玉兔”前面零落的石块,仿佛一根胡萝卜,“玉兔”后方滚圆的石珠仿佛“玉兔”餐后的产物。眼前景象恰似一只正要进食的兔子,画面妙趣横生,让人忍俊不禁。

这只乖巧的“兔子”是天外来客还是月背居民?它在此守候了多少年?当初天边“神秘小屋”的幻想是否正是它冥冥之中的召唤?这一切是缘分还是巧合?

在期待与疑问中,驾驶员们感叹着宇宙的奥妙,并迅速调整工作方案,在月昼下午继续往高处走,朝着“玉兔”高歌前进。

2022年1月6日中午,驾驶员们开启了本月昼接续的任务。一连十几个小时的工作,大家不知疲倦。

接近午夜时分,玉兔二号累计行程终于突破千米大关,达到1003.9米。

1月26日11时26分,完成第38个月昼的探索,经过月夜休眠的玉兔二号如约醒来,进入工作状态,进入第39月昼工作期。玉兔二号首先对“玉兔”附近小型撞击坑进行抵近红外光谱探测,随后使用全景相机对“玉兔”、车辙以及着陆器等特殊位置择机进行彩色成像。临近月午时,驾驶员们控制玉兔二号,使用全景相机进行两个俯仰角的环拍,进一步感知并分析周边地形情况。

1月29日22时前,忙碌的玉兔二号进入月午安全模式。接下来,它以“午休”模式,安然度过除夕夜,迎来了寅虎之年。

期待发掘更多故事

2019年1月3日,嫦娥四号平稳着陆于月球背面,创造了人类历史。随后,着陆器与巡视器分离,玉兔二号正式展开了对月背的探索。

3年以来,玉兔二号在月背持续进行着巡视探测,不断刷新着月面工作时间最长的月球车纪录。陪伴它的嫦娥四号着陆器与“鹊桥”中继星也都坚守在各自岗位上,执行着探测任务。“月背出差三人组”配合默契,共同为揭开月球奥秘努力着。

设计寿命只有3个月的玉兔二号,如今在月面工作已超过3年时间。完成第39个月昼探索后,已进入月夜休眠。

玉兔二号不仅在工作时长上远超工程预期,在科学研究方面也取得了丰硕成果:着陆以来,玉兔二号将大量数据传回地球,为科学家提供了许多宝贵资料,成为我们了解月球的重要参考,也帮助科研人员研究出了大量学术成果。

新春佳节,神州大地年味十足,玉兔二号开启出月午设置,进入工作状态,继续开展月昼下午巡视探测工作。

由于当前“玉兔”附近地形比较复杂,同时为了兼顾后续探测目标,驾驶员们将控制玉兔二号向南绕行,在合适位置择机实施全景相机拍照并启动休眠工作。玉兔二号预计于2月8日中午完成休眠设置,结束第39月昼巡视探测工作。

2月下旬,玉兔二号将再次被唤醒,进入第40月昼工作期。届时,玉兔二号又要忙着去发掘月球上更多不为人知的故事。

我们相信,人类探索太空的足迹,必将越走越远。

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