玉兔二號駕駛?cè)沼洠?3)| 神奇的月面里程碑

1月7日10時29分,玉兔二號成功喚醒進(jìn)入第26月晝工作期。
艱難邁出第一步
每天醒來第一句,讓俺看看這塊兒地——當(dāng)前位置西北和西南方向各有一個危險的撞擊坑,玉兔的行動路線被封鎖在了接近正西的方向,意味著幾乎“無路可走”。

然而,駕駛員們仔細(xì)研究后發(fā)現(xiàn),僅存的西邊路也十分艱難,左右兩邊遍布小型撞擊坑,只剩中間“一線天”,初步測量這條路略窄于車體外廓寬度,從這條路走,就會有一邊車輪踩進(jìn)撞擊坑。但環(huán)顧四周,別無他法,只好險中求穩(wěn),由此而行。
至于是左邊踩坑還是右邊呢?駕駛員反復(fù)測算考量,評估發(fā)現(xiàn)雖然左邊坑貌似小,但深不見底,發(fā)生車輪卡滯的風(fēng)險更高,于是權(quán)衡再三,決定讓左輪避開撞擊坑,右輪少量涉及坑中,突出重圍。
剛解決了眼下第一步,就面臨著西北方向的復(fù)雜地形。朝西北望去,多個小型撞擊坑頭尾相連組成了一道“封鎖線”,但因?yàn)榫嚯x較遠(yuǎn),無法對地形進(jìn)行精準(zhǔn)測量,穿越還是繞行,這是個問題。駕駛員們決定重新感知,再作判斷。

感知圖像下傳后,在場的所有人卻更為糾結(jié),原來認(rèn)為西邊可以繞行的地區(qū)大面積過曝,遠(yuǎn)處地形看不真切,如果繞行,將會面臨更多未知。目前只有兩條路,一是從四個連續(xù)撞擊坑的堵截中突圍,玉兔需要從一個直徑近一米的撞擊坑上跨越,雖然沒有超標(biāo),但也讓人捏一把汗。

另一個就是降低移動風(fēng)險,仍從西邊繞行,迎接未知的前路。究竟選擇哪個,駕駛員們各執(zhí)己見,一度陷入僵局。他們拿出上個月晝的地形和月面高清態(tài)勢圖來再次反復(fù)查看分析,終于判斷繞行方案的后續(xù)路線是大體安全的。于是在長達(dá)兩小時的推演探討后,最終駕駛員們決定穿過未知過曝區(qū)向西繞行。移動到位后,感知拍照立馬安排,結(jié)果顯示如大家所愿,未來一片坦途!

意外發(fā)現(xiàn)“里程碑”
也就是在這次感知的圖像中,駕駛員們突然發(fā)現(xiàn)了不遠(yuǎn)處有一個“遺世獨(dú)立”的石塊,猶如高速公路的里程碑一般,似在見證月背億萬年的歷史變遷和玉兔兩年的奇妙歷險。有人提議:“就叫它里程碑吧!”大家意見迅速達(dá)成一致。

駕駛員們立刻把這個有趣的發(fā)現(xiàn)告訴了科學(xué)家,科學(xué)家也對“里程碑”嘖嘖稱奇,雙方心領(lǐng)神會,第二天就一致決定——走,看看去!
月午期間駕駛員們就開始分析規(guī)劃,制定探險攻略。出月午后駕駛員們先對準(zhǔn)石塊和撞擊坑拍照成像,從全景環(huán)拍的局部圖中獲取了石塊和坑的基礎(chǔ)信息。此外,由于“里程碑”位于玉兔當(dāng)前位置的西北側(cè),月晝下午太陽方位也在西北側(cè),如果在當(dāng)前位置探測直接發(fā)起沖鋒,科學(xué)載荷的探測視場將落入石塊的影子中,因此駕駛員們先讓玉兔來到石塊的西南方向。

拿到避障相機(jī)的圖片后,駕駛員們對探測路徑的規(guī)劃陷入深深的糾結(jié)中——若想獲得更好的探測效果,最好控制玉兔先向左迂回一下再上前探測,改變探測航向可以使紅外視場更接近石塊向光的高亮那一面。
但這樣折線行駛受太陽敏感器可見的限制,當(dāng)天的探測航向要控制在50°以內(nèi);若從當(dāng)前位置直線逼近探測,探測航向約36°,紅外視場很可能落到石塊側(cè)立面的棱角上,有明有暗,影響探測效果。駕駛員們謹(jǐn)慎模擬了兩者的預(yù)估紅外視場投影后發(fā)現(xiàn),折現(xiàn)行駛相比直線逼近改進(jìn)并不大,且有車輪卡滯的風(fēng)險。大家決定第一次探測我們“直接點(diǎn)”。

第一次探測的結(jié)果顯示,實(shí)際紅外視場(下圖紅圈)距離理想的視場落點(diǎn)(下圖綠圈)剛好差了6厘米左右的距離。不懼挑戰(zhàn)的駕駛員們立即重整旗鼓,決定向前挪一點(diǎn)點(diǎn),再次探測。

休眠當(dāng)天,駕駛員們收到了科學(xué)家們根據(jù)探測結(jié)果數(shù)據(jù)做成的第二次逼近探測的視場投影圖,投影結(jié)果顯示,視場穩(wěn)穩(wěn)地落在了石塊的高亮面上,一條閃電般的紋理出現(xiàn)在視場中,完美!接下來就期待科學(xué)家們的表演了。

“差之毫厘”險“失眠”
探測完畢后駕駛員們將控制玉兔退回到“里程碑”西南的出發(fā)點(diǎn)休眠。探測前駕駛員們特意在這個位置將航向調(diào)整至休眠航向做了驗(yàn)證,結(jié)果表明滿足休眠條件,只是滾動角比較接近門限值。但可能由于轉(zhuǎn)向使地形發(fā)生變化,這次后退到位后,車輪未回零時駕駛員們發(fā)現(xiàn),滾動角竟然比門限超出了0.05°,根據(jù)定位結(jié)果顯示,玉兔正好卡在了休眠區(qū)的“門檻”上。
這就很尷尬了!此時已經(jīng)夜里十點(diǎn)了,疲憊了一天的駕駛員們心又揪了起來。他們控制車體轉(zhuǎn)了2°,發(fā)現(xiàn)滾動角僅僅產(chǎn)生了0.02°的改善,還有0.03°的超限。駕駛員們經(jīng)過規(guī)劃分析,發(fā)現(xiàn)旁邊就是一大片休眠區(qū),當(dāng)前位置處于了休眠區(qū)的邊緣,于是決定后退至休眠區(qū)的中央。車輪回零后,滾動角又有所改善,恰巧落在了休眠姿態(tài)的邊緣。
還要不要后退?駕駛員們討論起來,休眠姿態(tài)的要求是綜合考慮喚醒和熱控相關(guān)要求的,是事關(guān)玉兔生死的大事,一絲一毫的差池都不能有。而一會兒玉兔還要實(shí)施轉(zhuǎn)向感知,為以防萬一,駕駛員們還是決定再繼續(xù)后退,進(jìn)入大休眠區(qū)。
移動開始后,剛剛的疲憊一掃而空,大家擦亮雙眼,全神貫注地監(jiān)視大屏幕上數(shù)值的變化。終于!隨著移動到位,滾動角逐步穩(wěn)定在了一個更加安全的范圍,車體也穩(wěn)穩(wěn)地停在了可休眠區(qū),玉兔終于可以睡覺了。雖然此時數(shù)值仍接近門限,預(yù)計(jì)會讓玉兔下次醒來稍晚一點(diǎn),但恰好能與“天問一號”任務(wù)的重要控制錯開,可謂一舉兩得,讓駕駛員們能有更多的精力來同時應(yīng)對來自月球和火星的挑戰(zhàn)。
休眠前玉兔再次環(huán)顧了當(dāng)前位置的壯麗景象,剛剛走過的三連坑,幽深鼎立,緊緊相連,在我們駕駛玉兔走過的兩年里第一次遇到,而將要前往的地方,駕駛員們發(fā)現(xiàn)有個“石筍”兀然挺立,一場神奇的探險之旅即將上演,這次它又將為我們帶來怎樣的月背故事呢?


作者 | 劉曉慧、鄧德民、韓紹金、宋星光 ?