探月工程的实施，关键在飞控，成败在飞控

　　在实施载人航天工程的同时，中国人还将目光投向距离地球38万公里的月球。

　　2004年春，我国绕月探测工程正式立项，决定实施“绕、落、回”三步走战略。探月工程的测控任务落到了成立8年的北京飞控中心肩上。

　　在此之前，中国发射的飞行器最远测控距离约8万公里。而嫦娥卫星要飞过38万公里的遥远旅程。有领导提出，探月工程的实施，“关键在飞控，成败在飞控”。

　　迄今为止，北京飞控中心已经圆满完成4次嫦娥卫星测控任务。谈起这4次任务，53岁的北京飞控中心总工程师周建亮如数家珍。

　　“‘嫦娥一号’卫星是中国第一次飞出地球的航天器，意义怎么讲也不过分。”周建亮说。当“嫦娥一号”传回首幅月球全图时，他觉得“神话般的事情在我们手里做成了”，非常有成就感。

　　对于“嫦娥二号”，周建亮也有一个颇为形象的评价：“它是一颗出身卑微、梦想远大的卫星。”

　　“嫦娥二号”原本是“嫦娥一号”的备份星，“辈分很低，是坐冷板凳的”。由于“嫦娥一号”任务圆满完成，它又升级为探月二期工程的先导星，核心使命是对“嫦娥三号”卫星落月点——虹湾区域进行详细勘察。

　　为此，“嫦娥二号”从200公里的绕月轨道降到近月点距月面仅15公里的成像轨道，最终获得接近1米分辨率的影像。这次轨道控制的成功，标志着我国航天测控技术实现了新的突破。

　　由于轨道控制精确，完成任务后的“嫦娥二号”仍剩余充足的燃料。在中心的控制下，“嫦娥二号”从月球轨道向距离地球150万公里的拉格朗日L2点进发。在那里，它拍摄到每隔4年接近地球一次的“图塔蒂斯”小行星，创造了人类第一次近距离“观察”“图塔蒂斯”的纪录。

　　随后，超期服役的“嫦娥二号”燃料耗尽，飞向太空深处。从一颗地球卫星（月球）的卫星，连升两级成为绕太阳飞行的小行星，周建亮说，正是北京飞控中心强大的航天测控能力支持着“嫦娥二号”，“不断追逐梦想”。

　　2013年12月，“嫦娥三号”实施中国首次月球软着陆任务，再一次展现了北京飞控中心强大的关键技术突破能力。

　　“巡视器的控制跟在轨飞行的航天器控制完全不一样。”周建亮介绍，巡视器在月面上行走，时刻跟月面地形打交道，而且月面地形不可能事先了解，因此必须采用一种全新的控制手段——遥操作控制。

　　他带领团队开始了艰难的攻关。“巡视器的遥操作控制从来没有过先例，地形重建、视觉定位、路径规划等大批新的技术需要突破。”周建亮解释说，“这是非常密集的关键技术突破，难度非常大。”

　　最终，按照遥操作控制方法，巡视器采用视觉导航，安装3对相机拍照。中心根据回传照片合成三维月面地形，并在地形图上规划巡视器的行驶路径，绕避开各种障碍。

　　此外，他们还创新了多体制深空干涉测量数据处理技术，为探月轨道确定和月面高精度定位提供了新手段；实现了三维可视化技术，通过实时数据驱动，把38万公里外的月球拉近到眼前，让决策人员直观地观看“玉兔”在月球上的一举一动；突破了月面探测机械臂运动控制技术，实现月面就位探测的高精度控制，探测距离精确控制至毫米级。

　　最终，“嫦娥三号”成功实施我国首次月球软着陆任务，着陆器和巡视器实现了精彩互拍，并传回从月球上拍摄的第一张五星红旗的照片。“嫦娥三号”任务取得圆满成功，中国成为继美国、苏联之后第三个实现月面软着陆的国家。

　　好消息一个接一个传来。2014年，再入返回飞行器试验圆满成功，探月工程三期拉开序幕。周建亮觉得，中国人距离探月工程成功越来越近。

　　目前，周建亮正在进行“嫦娥五号”采样返回任务的关键技术攻关，“刚刚启动了软件的开发和飞控实施方案初稿的编写，考验还在后头”。