[读懂科学]再造2颗“Danuri”卫星的“神之一手”

今年年初正式开始执行任务的我国首个月球探测轨道器“다누리”（KPLO）最近传来喜讯：原定1年的任务期竟被整整延长了2年。다누리的研制和发射耗资约2000亿韩元。粗略计算，相当于“赚回”了可再制造两艘다누리的4000多亿韩元。

那么，能够再“多造两艘다누리”的这一“神来之笔”是什么呢？首先是与美国国家航空航天局（NASA）的合作发挥了关键作用。韩国航空宇宙研究院（KARI，简称航宇研）2016年与NASA签署协议，在다누리的研制、发射和运行过程中开展协作。NASA向韩国传授了此前完全没有经验的深空航行和通信技术。作为交换，航宇研在다누리上搭载了NASA用于拍摄月球永久阴影区的“ShadowCam”相机，帮助人类第二次登月计划“阿耳忒弥斯”选择着陆地点。

在这一过程中，最为决定性的，是根据NASA的建议采用了弹道型转移轨道（BLT）。航宇研原本选择的是先在地球轨道飞行，再“顺势”进入月球轨道的位相转移方式，这是其他初学国家在缺乏经验和技术积累时普遍采用的方案。转折发生在2018年。原先设计质量为550千克的다누리，在各部件整合后被确认重量增加了23%，达到675千克，引发一片震惊。由于是首次开发深空探测器，研制思路偏向安全性和高性能，导致自重大幅增加，而燃料量却被限定在260千克，原本规划的1年稳定执行任务变得不可能。在此时刻，航宇研接到NASA提出的BLT方案建议。即便对NASA而言，这项技术也仅停留在试验阶段，但他们建议利用地月引力最大限度节省燃料，从而完成既定任务。韩国通过与NASA首次开展的空间开发合作，由此也获得了“实力”的认可。

第二个关键则来自我们自己的努力。航宇研工程师将原定9次的轨道修正机动（TCM）压缩为5次完成；原计划实施5次的月球轨道插入机动（LOI）也成功缩减为3次。这是首次进行深空航行的“新手”驾驶员创造的奇迹。回顾负责总体统筹다누리项目的航宇研首席研究员Kim Daegwan的说法，可以看出运气、实力与努力三者叠加起了作用。从在SpaceX“猎鹰9号”火箭上分离时起，飞行角度就非常理想，这是运气；但通过数十年卫星制造业务积累的技术实力同样发挥了作用，推力器性能与安装角度都十分优秀；再加上不懈努力。为避免“新手驾驶”的失误，航宇研工程师把飞行轨迹精细到小数点后9位进行设计，每一次机动都彻夜工作，进行极为细致的调节，以恰到好处的推力控制다누리，既不过度也不不足。

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通过此次다누里任务延长，我们能够获得的教训十分明确：在将左右人类命运的超大尺度与超微观科学研究课题上，国际合作必不可少，尤其是在我国严重落后的领域更是如此。第一次从零开始制造“月球探测器”다누리的多学科、跨领域融合研究，产学研之间的协作，以及对我国产业基础的利用与培育，同样具有重要意义。为了开启月球开发与太空经济时代，为了在应对气候变化、资源枯竭与环境污染的过程中开辟人类生存之路，大韩民国必须从다누리的成功中汲取经验。

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