嫦娥三號激光點陣器研制攻關紀事

　　激光點陣器位于嫦娥三號巡視器“腹部”，“身材”嬌小的它還沒有電視機頂盒大，但作用卻不容小視――它利用激光在月球表面打出規定圖樣的光斑方陣，“搭檔”的避障相機對光斑質量、強度進行采集和計算，計算的結果則成為巡視器前行的判斷依據。如果把避障相機比作巡視器的“眼睛”，那么激光點陣器就是在一片漆黑中保證眼睛看清方向的明燈，直接決定巡視器能否走穩在月球上的每一步路。　　

　　“激光點陣器是508所研制的首臺空間激光產品，也是我國首臺在地外星球上使用的激光類產品”，508所空間激光探測專業總工程師鄭永超介紹說，“38萬公里外有我們的產品，不僅是508所的驕傲，更是中國人的驕傲，因為激光點陣器是中國擁有獨立自主知識產品的產品，完全實現了國產化。”而除鄭永超外，完成激光點陣器產品研制任務的團隊成員，是清一色的80后。　　

半道兒接任務 最早交產品

　　激光點陣器是嫦娥三號制導、導航與控制分系統（以下簡稱GNC分系統）中最早交付的單機產品，但當初卻是起步最晚的。　　

　　原來，激光點陣器本來是另外一家單位研制的，不料在技術攻關的過程中遭遇難題無法滿足要求，工程進度受到影響。508所得知這一消息后，主動請纓，迅速與GNC分系統抓總單位502所聯系，了解總體需求，提出了一份產品技術方案。待方案通過對方評審后，508所基于自身一項自主研發課題研究基礎，利用不到四個月的時間拿出了樣機，順利通過了總體測評。由此，嫦娥三號激光點陣器的研制任務就在508所的“主動請纓”正式啟動了。　　

　　鄭永超介紹說，在嫦娥三號整器設計方案已定的情況下，激光點陣器的體積、重量、電路接口也就受到嚴格的限制，“我們只能在這個基礎上進行再設計，既要保證航天產品一貫的高可靠，又要實現一種前所未有的月球行走方式。”　　

　　由于是單機產品，激光點陣器研制團隊人員很少。作為國內激光領域的資深專家，鄭永超是團隊的智囊核心和強力“后墻”；1980年出生的博士張慧是主任設計師兼指揮，也是團隊里的大姐，和她一起“白手起家”的副主任設計師王春輝今年27歲、2010年入所，他們倆就是全程負責研制的“主力軍”了，其他幾個成員則是參與某一環節的工作。從方案設計開始，在鄭永超的指導下，這支80后小團隊開始了摸著石頭過河的艱難旅程。

　　從2010年10月接下任務，到2012年8月交付產品，他們依次完成了電性件、鑒定件和正樣件的研制，過程中也遇到了一些攔路虎，但他們逐一拿下。說起走過的“曲折”，鄭永超驕傲地說，“支撐團隊走過來的是以國為重的責任和擔當，我們在困難面前沒有繞著走，而是選擇了堅信腳下的路。”　　

三套方案讓總體單位點頭稱贊　　

　　激光點陣器和避障相機是“捆綁”在一起發揮作用的――激光點陣器提供的光束方程，是避障相機制定巡視器行走策略的依據。也就是說，有了準確的光束方程，避障相機才能判斷巡視器前面的月面是平地還是深坑。如何得出準確的光束方程？這就要進行光束指向標定工作。　

　　然而，激光探測屬于主動光學，激光點陣器打出的光束屬于近紅外譜段，肉眼不可見，這給光束指向標定的工作帶來了不小的困難。508所在以往的遙感相機研制中也沒有遇到過這種情況。張慧帶著王春輝翻閱了大量國內的ZL、機器人技術領域的成果，參考了美國阿波羅月球車的相關資料，還走訪了多家知名高校咨詢。　　

　　由于沒有經驗可以借鑒，508所研制團隊制定了三套標定方案，分別采用大面陣器件、單目相機和雙目相機進行標定。16條光束，每條光束要標定三個點，為了保證正確率，一條光線至少要標定三遍，加之三套方案需要不同的設備和不同的工裝，工作量之大，不言而喻。在資源有限、人手有限的情況下，他們使出渾身解數，合理安排流程，協調試驗資源。最終，三套方案做下來，結果相差無幾，證明了光學標定結果的可信性，得到了分系統總體單位502所的充分肯定：“你們真是做了不少工作，拿到這么多數據，與避障相機聯合試驗的效果非常好。”　　

這幾個80后都很給力　　

　　談起團隊，張慧說，“這幾個80后都很給力”――交給王春輝獨立完成的任務，不用督促就能完成得有模有樣；電裝組頭一次接觸光纖類產品，看到張慧一臉擔心的樣子，工藝師李佳賓拍著她的肩膀說：“放心吧，有我呢。”讓人瞬間就感覺到背后團隊強大的支撐力量。　　

　　這是八室岳鵬遠第一次獨立承接激光點陣器鏡頭裝調任務，開始的時候他有點忐忑和為難。與以往裝調的遙感器不同，激光點陣器的鏡頭很小，只有普通紐扣那么大，而且為了調整每束光線的指向角度，要在鏡筒內安裝綠豆大小的墊片，而為了清晰的觀察肉眼不可見的光斑，還需要在黑暗中借助顯像卡完成。為了鼓舞干勁，張慧、王春輝和岳鵬遠約定“無論早晚，第一天只完成第一個鏡頭的裝調，找到方法”，“如果完成得早，就提前‘放學’！”由于墊片面積不大，如何從整張的銅箔上剪下小墊片？為此，王春輝和岳鵬遠還在裝調現場開展了一場“手工”比賽，到底是裝調專業出身，最后岳鵬遠勝出。為了給“身材”嬌小的激光點陣器裝鏡頭，大個子的岳鵬遠采用了多種姿勢，跪著、蹲著。晚上10點，當第一個鏡頭的裝調工作結束時，打開試驗室的燈，岳鵬遠一邊揉揉發紅的眼睛，捶捶酸麻的腿，一邊心滿意足地說：“剛才心里還真沒底，裝了一個以后路數摸清了，其他的放心吧。”最后還不忘靦腆的補了一句，“其實挺開心的。”　

突如其來的掌聲把我拍傻了　　

　　由于進度緊，所有的假期幾乎都被工作“吃”掉了，張慧嘆著氣說：“我感覺頭發都少了一半”，她停頓了一下，“但是也很開心，因為大家在一起經歷著成長，認認真真把產品做好是我們心照不宣的共同目標。”　　

　　2011年9月30日，臨近下班，很多同事已經準備回家過節了。此時，張慧和王春輝正抱著剛剛撤下標定臺的激光點陣器，從中關村趕往南苑。他們風風火火進入大廳的時候，被一陣突如其來的掌聲給拍愣住了。張慧定睛一看，有六室負責熱控實施的、有熱控室負責狀態確認的、還有電裝負責焊線的，滿滿一桌的人都在笑著鼓掌，桌子上整齊攤放著試驗準備用的多層包覆、加熱片，“這一下把我給拍傻了，后來想可能是因為我到的時間沒有比他們預計的晚太多吧，哈哈。”沒有太多的語言交流，大家緊張有序地忙碌起來，國慶節的凌晨1點，電裝人員完成最后一道工序后，試驗前的準備工作終于圓滿結束，這意味著當天8點鐘的熱平衡試驗可以如期開始。　　

　　12月15日1時20分，激光點陣器接到加電指令，測試狀態正常，溫度遙測正常，點陣圖像通過避障相機回傳地面，光斑亮度均勻，滿足激光探測避障要求，完成了月面工作初始化，并將在后續“玉兔”巡月的激光探測模式中發揮重要作用。這支80后的年輕團隊功不可沒，而且他們其中的不少人都是第一次在型號任務中獨當一面：第一次擔任主任師和指揮的張慧，從結構專業出身發展為型號“全才”的王春輝，第一次獨立并成功完成了激光類產品鏡頭裝調的岳鵬遠……這群充滿激情又踏實肯干的80后在航天的舞臺上成長著，成就著自己的青春。