Stolz und Leidenschaft, die Geschichte, einen Traum in ein Weltraumprojekt zu verwandeln

Die Begeisterung und das uneingeschränkte Engagement für die Weltraumforschung brachten die Errungenschaften chinesischer Wissenschaftler auf ein neues Niveau.


Auf dem Foto: Li Fei (links) - Chefdesigner des Chang'e-4-Startmoduls, Wen Bo (Mitte) - Chefdesigner des Yutu-2-Rovers (Jade Hare-2) und Zhang He (rechts) - Geschäftsführer Chang'e-4-Projekt, das Luft- und Raumfahrtkontrollzentrum der Chinesischen Akademie für Raumfahrttechnik.




Das Smartphone des Luft- und Raumfahrtingenieurs von Wen Bo enthält vier ihrer Fotos in derselben Pose und im gleichen Hintergrund, jedoch in vier verschiedenen Phasen, die Meilensteine ​​ihrer Karriere markieren, sowie Schritte in Chinas Mondforschungsprogramm.

Das erste Foto wurde 2007 aufgenommen, als Wen Bo nach seinem Universitätsabschluss gerade seine Arbeit an der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie (CACT) aufnahm. In diesem Jahr startete China auch sein erstes Mondforschungsfahrzeug, Chang'e-1.

Das zweite, dritte und vierte Foto wurden unmittelbar nach dem Start der zweiten Chang'e-2-Forschungsmondstation im Jahr 2010, der dritten Chang'e-3-Station im Jahr 2013 und nach dem erfolgreichen Start der vierten Chang'e-4-Station im Dezember 2018 aufgenommen. entsprechend.

Anmerkung: Chang'e ist eine Figur in der chinesischen Mythologie, die im Taoismus als die Göttin des Mondes verehrt wird.

"Über zehn Jahre sind im Handumdrehen vergangen", sagte Wen Bo und betrachtete Fotos, die vor der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie aufgenommen wurden.

Die Chang'e-4-Station war die erste der Welt, die am 3. Januar 2019 eine erfolgreiche weiche Landung auf der anderen Seite des Mondes durchführte, und die chinesische nationale Weltraumverwaltung kündigte offiziell die erfolgreiche Landung und weitere Erforschung des Mondes durch die Module des Chang'e-4-Projekts am 11. Januar 2019 an.

Zhang He, Geschäftsführerin des Chang'e-4-Projekts, beobachtete die sanfte Landung des Landemoduls auf dem Mond im Beijing Aerospace Center und konnte ihre Tränen nicht zurückhalten.

Über diesen emotionalen Moment sagte Zhang He: „Ich war sehr aufgeregt. In den letzten drei bis vier Jahren hat unser Team hart zusammengearbeitet. Dieser Erfolg wurde mit großen Schwierigkeiten erzielt. “


Auf dem Foto: Ein Wissenschaftler bei der Arbeit im Flugkontrollzentrum der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie.

Probleme angehen, lösen

"Ich bin stolz darauf, an dieser Mission teilgenommen zu haben", sagte Zhang He, "wir haben etwas getan, was noch niemand zuvor getan hat, und viele Schwierigkeiten überwunden."

Laut Zhang He ist eines der Hauptprobleme bei der Erkundung der anderen Seite des Mondes das mit der Organisation der Kommunikation verbundene Problem, da die Geräte auf der anderen Seite des Mondes nicht für die Kommunikation direkt von der Erde aus verfügbar sind und daher ein separater Kommunikationssatellit für die Weiterleitung von Signalen erforderlich ist.

Das Problem wurde gelöst, nachdem China am 21. Mai 2018 den Repeater-Satelliten Tseyuqiao (vierzigste Brücke) gestartet hatte, um Daten zwischen dem MCC und den Chang'e-4-Projektmodulen auszutauschen.


Ein weiteres Problem war die Tatsache, dass die andere Seite des Mondes anfälliger für fallende Meteoriten ist. Daher ist das Gelände dort sehr schwierig, was ein hohes Risiko für eine abnormale Landung darstellt, die zu einem Überschlag oder einem vollständigen Verlust des Landemoduls während der Mondlandung führen kann.

Um diese Schwierigkeit zu überwinden, wurde durch viel Forschung ein relativ sicherer Landeplatz ausgewählt. Zhang und andere Ingenieure des Projektteams untersuchten eine große Menge relevanter Referenzmaterialien, berieten sich mit einer Reihe von Wissenschaftlern aus der Luft- und Raumfahrtindustrie und analysierten die Eigenschaften des Mondbodens und der Mondlandschaft, um einen ungefähren Standort für eine optimale und sichere Landung der Station zu bestimmen.

Am Ende entschieden sich der Chefdesigner des Landeapparates, Li Fei, und seine Kollegen für den Bereich für den Landeplatz im Karman-Krater, in dem sich genügend flache Bereiche auf der Oberfläche für das Projekt befinden.




Li Fei, geboren in den 80ern des letzten Jahrhunderts, erhielt den Spitznamen "Walking Encyclopedia" für eine breite Palette wissenschaftlicher Erkenntnisse.

Darüber hinaus wurden laut Zhang He bereits in der Entwurfsphase Technologien für künstliche Intelligenz in die Bordcomputersysteme des Landers eingeführt, die es den verschiedenen Projektmodulen ermöglichten, viel intelligenter und autonomer zu werden als zuvor.

Auf den Elementen des Chang'e-4-Abstiegsmoduls wurde eine Reihe spezieller Sensoren und Kameras installiert, die verschiedene Geschwindigkeits- und Entfernungsparameter messen und auch 3D-Bilder in Echtzeit verarbeiten können, damit sich die Bordsysteme während des Landevorgangs selbst analysieren und korrigieren können Parameter und Daten zur Situation, einschließlich Informationen über die aktuelle Position, Winkel und Neigung zur Oberfläche, identifizieren schnell instabile (gefährliche) Elemente auf der Oberfläche (Steine, kleine Krater) und können ausweichen von solchen Hindernissen bis zum äußersten Punkt ohne Rückkehr während des Landevorgangs im automatischen Modus ohne Eingreifen des Bedieners auf der Erde.

Zhang Er fügte hinzu, dass es sich um eine fortschrittliche moderne Technologie handelt, die hohen internationalen Standards entspricht.



Da die Rückseite des Mondes auch ein komplexeres Relief aufweist als die von der Erde aus sichtbare Seite, musste beim Entwurfsprozess berücksichtigt werden, dass der Yut-2-Rover auf ernstere Probleme und Störungen stößt, die während der Bewegung auftreten können als zuvor kollidierte sein Vorgänger Rover "Yutu", der 2013 an die Mondoberfläche geschickt wurde.

Wen Bo, Chefdesigner des Yutu-2-Rovers, sagte, dass das Design des Rovers erheblich verbessert und finalisiert wurde, wobei insbesondere die Verhinderung eines mechanischen Ausfalls von Systemen während seines Betriebs hervorgehoben wurde.


Nachdem der Yutu-2-Rover erfolgreich vom Chang'e-4-Abstiegsmodul auf die Mondoberfläche entladen wurde, ist Wen Bo nun für die Organisation der Fernsteuerungsverfahren für den Rover verantwortlich.

Wen Bo sagte, da die Mondoberfläche in der Chang'e-4-Landezone voller Falten, zahlreicher Kieselsteine ​​und kleiner Krater ist, sollte der Rover nach jeder seiner kleinen Bewegungen anhalten, ein Bild der Oberfläche machen und diese Daten zur Erde zurückschicken Repeater-Satellit.





Wissenschaftler auf der Erde verarbeiten diese Daten und legen eine weitere Route fest, auf der der Rover folgen wird.

Wen Bo stellte klar, dass die Yut-2-Rover-Antennen so konfiguriert sein müssen, dass sie auf den Repeater-Satelliten zeigen, um Steuersignale korrekt zu senden und zu empfangen, während die Solarmodule des Rovers optimal gekippt werden sollten, um einen großen Teil der Sonne zu treffen Licht zur Maximierung der Stromerzeugung zum Zeitpunkt der Datenübertragung.



Angesichts all dieser Probleme im Vorbereitungsprozess und während der Durchführung des Projekts versprechen viele Lösungsmöglichkeiten auch in Zukunft neue Möglichkeiten und Entdeckungen, sagte Zhang He und fügte hinzu, dass Landschaftselemente auf der Rückseite der Mondoberfläche möglicherweise älter sind als ähnliche. Auf der sichtbaren Seite kann das Studium der Rückseite des Bodens mehr Licht auf den Ursprung und die Entwicklung des Mondes werfen.

Darüber hinaus ist die andere Seite des Mondes ein idealer Ort für niederfrequente Radioastronomie-Beobachtungen, da der Mond Funkstörungen von der Erde blockiert.

Zhang Er erklärte, dass die Erde eine Ionosphäre hat, die es schwierig macht, niederfrequente Funksignale aus dem Weltraum zu empfangen. Um die schwachen Signale zu empfangen und zu analysieren, die von zahlreichen entfernten Himmelskörpern ausgesendet werden, müssen solche Radioastronomieexperimente im Weltraum durchgeführt werden, um den Ursprung und die Entwicklung von Sternen, Galaxien und dem Universum zu untersuchen.

Die Daten und Ergebnisse ähnlicher Experimente in erdnahen Umlaufbahnen sind auch empfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen durch die Erdoberfläche, es gibt jedoch keine derartigen Störungen durch die Erde auf der Rückseite des Mondes.


Im Bild: Wissenschaftler bei der Arbeit, Xichang Satellite Launch Center (XSLC), Provinz Sichuan.

Engagiertes Team

"Normalerweise dauert es drei bis vier Jahre, um die Phase des Mondprojekts zu entwerfen und zu entwickeln, und manchmal sind die Fähigkeiten und der Verstand von Zehntausenden von Menschen - Ingenieuren, Wissenschaftlern und Mitarbeitern verschiedener Luft- und Raumfahrtorganisationen auf der ganzen Welt - an einem solchen Projekt beteiligt", sagte Zhang He.

Für das Chang'e-4-Projekt wurden in der ersten Phase die Hauptmodelle und -elemente für seine Module entworfen, dann wurden diese Modelle finalisiert, in verschiedenen Industrie- und Industrieanlagen hergestellt, nach Komponenten und Knoten zusammengebaut und schrittweise getestet.

Das Chang'e-4-Abstiegsmodul besteht aus mehr als 200 verschiedenen Elementen, der Yutu-2-Rover besteht aus fast 100 komplexen Elementen, die während des Montageprozesses wiederholt überprüft und korrigiert / verfeinert wurden.

Laut Zhang He sind echte Luft- und Raumfahrtingenieure in der Regel von ihrer Arbeit begeistert und widmen sich voll und ganz der Arbeit, da die Luft- und Raumfahrtindustrie für die Entwicklung des nationalen Erbes und der menschlichen Fähigkeiten im Allgemeinen von großer Bedeutung ist.

„Das charakteristischste Merkmal eines Raumfahrzeugs ist, dass es nach dem Start kaum wiederhergestellt werden kann, wenn ein System ausfällt, im Gegensatz zu einem Auto, das zurückgerufen werden kann, wenn eine Fehlfunktion festgestellt wird, oder einem Flugzeug, das regelmäßig gewartet werden kann in der Reihenfolge seines Systems “, erklärte Zhang.

Jede (auch nur sehr unbedeutende) Nachlässigkeit kann unsere jahrelange harte Arbeit zunichte machen. Daher legen Ingenieure in der Luft- und Raumfahrtindustrie großen Wert auf die Qualität ihrer Arbeit und zahlreiche Tests ihrer Konstruktionen.

„Wir müssen alle potenziellen Risiken im Voraus ermitteln und versuchen, alles zu tun, um sie während der Umsetzung der Projektphasen zu kontrollieren“, sagte Zhang He.

"Die Raumfahrtindustrie ist mit einem hohen Risiko behaftet und erfordert langfristige Investitionen, sodass alle Mitarbeiter in ihrer Arbeit fast immer unter großem Druck stehen, einschließlich der Last der Verantwortung", sagte Li Fei.

An der Wand des Luft- und Raumfahrt-Kontrollzentrums gegenüber den riesigen Videobildschirmen befinden sich mehrere große Tafeln mit einfachen und klaren Aufschriften „Keine Mängel, keine Fehler ... hohe Standards“ , die die Mitarbeiter an die Notwendigkeit von Gründlichkeit und absoluter Genauigkeit bei ihrer Arbeit erinnern.

Neben der obligatorischen Voraussicht und der Liebe zum Detail mussten die Kollegen von Zhang He oft Rennen im Laufe der Zeit organisieren, um die Fristen einzuhalten und die Ausführungstermine der Projektphasen nicht zu stören.

Es ist kein Geheimnis, dass die Entwickler des Chang'e-4-Mondprojekts häufig Überstunden machten und in den schwierigsten Momenten des Projekts sogar in ein Hotel neben der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie zogen, um auf dem Weg zum Arbeitsplatz Zeit zu sparen.

Darüber hinaus wurden nicht alle Projektarbeiten in komfortablen Büros mit Klimaanlage durchgeführt. Einige Feldtests der Module wurden auf dem Trainingsgelände der Akademie im Nordosten Chinas durchgeführt, wo die Winter sehr kalt sind, und einige im Nordwesten des Landes in den rauen Regionen der Wüste Gobi. Die Kollegen von Zhang He beschweren sich jedoch nicht über die schwierigen Arbeitsbedingungen in ihrem Leben.

Die Balance zwischen Beruf und Privatleben

Mehr als zwei Jahrzehnte sind vergangen, seit Zhang He nach seinem Abschluss an der Beihang-Universität, früher bekannt als Peking-Universität für Luft- und Raumfahrt und Astronautik, der ersten Hochschule auf dem Gebiet der Luft- und Raumfahrt, die nach der Gründung der Volksrepublik China im Jahr 1949 gegründet wurde, an der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie zu arbeiten begann .

In dieser Zeit wuchs Zhang He von einem jungen neuen Mitarbeiter der Akademie, der sich mit dynamischer Analyse befasste, zum Exekutivdirektor des zweiten Mondprojekts in China auf.

Sie ist auch eine Mutter, die einen jugendlichen Sohn hat. Als ständig berufstätige Mutter glaubt sie nicht, dass ihre berufliche und familiäre Verantwortung unvereinbar ist.

"Eine berufstätige Mutter ist ein Vorbild für ihr Kind", sagte Zhang He und fügte hinzu, dass ihr Sohn auch die Wissenschaft liebt.

Zugegeben, einige Kollegen von Zhang He haben dennoch einige wichtige Momente im Leben ihrer Kinder verpasst, als sie ihre schwierigen Aufgaben erledigten und eine ständige Präsenz vor Ort bei den Arbeitsaufgaben der Akademie oder des Raumhafens benötigten.

Als Cheng Ming, ein Luft- und Raumfahrtingenieur des Zhang He-Projektteams, zum chinesischen Raumhafen Xichang ging, um die letzten Vorbereitungen für den Start des Chang'e-4-Projekts im vergangenen Dezember abzuschließen, hatte sein Sohn gleichzeitig eine Operation.

Vor fünf Jahren verpasste Cheng Ming die Geburt seines Sohnes, weil er sich gerade auf den Start von Chang'e-3 vorbereitete.

Cheng Ming war jedoch in der Lage, seine Schuldgefühle zu mildern, als er seinem Sohn stolz erklären konnte, dass sein Vater geholfen hatte, den Forschungsapparat zum Mond zu schicken.

Für Cheng Ming ist dieses Gefühl des Stolzes seine Motivation, seine Karriere als Ingenieur fortzusetzen und an neuen Weltraumforschungen teilzunehmen.