嫦娥团队 蟾阙折桂傲苍穹
2019-07-30王海珍
王海珍
凌云壮志广寒情,玉兔遥思九宇行。一片冰心天下鉴,千寻轨迹梦边萦。蟾宫折桂推陈酿,背面开颜著大成。舍我其谁欣仰止,青春谱曲唱群英。
——刘晓七律《嫦娥团队》
2019年1月3日10时26分,嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极——艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内,實现了人类探测器首次在月球背面软着陆,这也意味着中国成为世界上首个在月背实施软着陆的国家。“嫦娥”飞九天,“玉兔”游广寒,这不仅是每一位中国人为之鼓舞和骄傲的时刻,也是全人类千百年来探月梦想征程中的里程碑。
从1958年至今,人类历史上已经有110多次的月球探测,但着陆探测却只有大概不到20次,而且还都是着陆在月球正面。为什么月背着陆是第一次?那是因为,月背着陆技术难度太大。
首先是通讯问题。背面看不到地球,必须通过中继的方式,即把着陆器和探测器中继到轨道上的一颗卫星,再将其传回地球,对中继技术是一个考验。本次嫦娥四号通过成功发射一颗名为“鹊桥”的中继卫星,才成功实现了中继通讯;其次 ,月背的地形非常崎岖,几乎全是坑,给着陆带来很大的困难。美国、苏联早期的着陆技术,都是“盲降”,即往下冲,撞到哪儿算哪儿。这种方式在月球正面或许可行,但由于月背实在太多坑、太崎岖,盲降很容易撞翻或者撞毁,导致前功尽弃。因此,本次的着陆器实现了非常智能的“避障”式降落,即到达离月背表面一定高度后,它可以自主探测、自主平移和调整下降的速度和地点,如同一位机敏的轻功高手,避开各种障碍,优雅轻巧地着陆。
这些努力的意义和价值非凡。月球背面比正面要古老几亿年,研究背面的月壤、地形地貌,对研究月球的起源演化有着重大的科学意义;此外,因为月球背面挡住了地球的辐射干扰,所以月球背面是做低频射电天文观测的理想场所。
看不见的月球背面,由许多个细节组成。大国重器,精于计量,构成探月壮举的重要一环,年轻人功不可没。
“嫦娥四号的关键技术都是我国自主研发的。”中国航天科技集团有限公司空间技术研究院嫦娥四号探测器项目执行总监张熇说,虽然有个别产品是引进的,但是包括中继、着陆、巡视、月面长期工作等多方面的技术,都是中国自主进行创新研发而成,属世界首创。
负责嫦娥四号探测器系统着陆器总体设计的李飞是位标准“80后”,2009年从天津大学博士毕业后进入航天五院工作至今。李飞介绍说,嫦娥四号探测器有许多世界首创的亮点技术。首先是前面提到过的高精度着陆技术。团队提前设计了几种避障策略,着陆器的整个着陆过程全部都是自主的。着陆器上装有对月球测速、测距等的敏感器,还有激光三维的敏感器,用于分析月面上的地形情况,根据这个情况来控制着陆的速度、高度,以及最终的安全着陆点。“这种自己识别、判断、决策、最终自己控制并着陆的过程,也就是大家常说的人工智能。这项避障技术是人类首次在月球应用,也是由中国自主研发的。”此外,还有月夜温度采集技术。整个着陆器在进入月夜以后,会对月夜温度进行采集,这也是中国首次进行月夜温度的采集;还包括月背降落中的导航制导技术,这一系列技术均由中国自主研发。
而在嫦娥奔月背后研发团队平静年龄不到40岁,非常年轻化。在青春飞扬的年龄,他们面对强度高、密度大的发射任务,承受着来自生活和工作的压力,年轻人有时候也会有些许的彷徨,但他们没有离开。他们用无悔的坚守,赢得了世界的赞誉、国人的自豪、家人的骄傲。
一个型号大概需要三、四年的研制时间。流程有系统和单机的设计、研制、收回、总装、测试。以嫦娥四号为例,着陆器有200多个设备,巡视器(玉兔)有100多个设备需要测试,每次遇到问题时,大家都在一起讨论和分析症结所在,夜以继日地测试、修改,再测试、再修改……
这样高强度、高压力的工作环境下,自然少不了家人的理解、支持和陪伴。张熇说,因为自己工作忙,所以平时在照顾家庭、教育孩子方面,都是爱人和父母帮忙分担了很多,他们是自己的“坚强后盾”。但是繁忙的工作并没有影响她和儿子的感情。张熇说,自己和儿子的关系也非常亲密,虽然并不能每天长时间陪伴在孩子左右,但自己的辛勤工作、努力拼搏与不断奋斗,也无疑是最好的言传身教,为孩子树立起最好的榜样。
嫦娥四号的巡视器(玉兔)总体副主任设计师温博,也是一位“萌萌哒”小姐姐。此前,玉兔一号就是深受广大网友欢迎的“网红”,现在玉兔二号,也是活泼可爱的形象。这“萌萌哒”背后,是几代航天人付出的艰辛努力,凝聚着航天人的心血与汗水。“但是这种骄傲和自豪,让自己觉得再辛苦也是值得的,”温博说。
航天科技集团一院总体设计部动力总体设计师王夕入职不到2年,已经是一名完成7次发射任务的航天“老兵”。去年,中国以全年航天发射39次的成绩,占据世界第一。王夕所在的航天科技集团一院发射了23次,全部取得成功,其中仅长征三号甲系列火箭就占到了14次。王夕深知,高密度发射的成功不是巧合。“整个火箭的系统工程里面,任何一个细节,一个很小地方的差错,都可能引起非常严重的后果,不能有一点点的差错。”
在西昌发射现场的34岁的刘适,参与了嫦娥四号中继链路的顶层规划、设计,并作为嫦娥四号着陆器测控数传分系统主任设计师全面负责分系统的研制工作。发射前,他主要负责分系统的射前状态设置和产品状态确认。
刘适说:“心情上大家的目标是一样的。3、2、1点火,发射成功了,雀跃鼓掌!鼓完之后又很快投入下面的工作。虽然发射成功,但大家心里的那根弦还没有放下。”嫦娥四号成功发射后,休整了两小时的刘适坐上回西昌市的大巴,搭上早班飞机回到北京航天飞行控制中心。嫦娥四号在轨飞行的26天他必须一直驻守,在此之前,他已在西昌鏖战3个月。
……
像他们这样,日夜奋战在航天阵地的年轻人还有很多。
人类进行深空探索的步伐才刚刚开始。在和平开发、共同利用的理念下,中国航天人探索宇宙的步伐迈得稳健、坚定而又有力。国防科工局此前在发布会上宣布,中国将于2020年实施火星探测计划,在一次任务中同时实现绕、落、巡,会有一个环绕火星运行的轨道器,还将实现在火星的着陆,并将释放一个火星车,在火星上展开巡视勘察。航天人深入骨髓的质量文化、严慎细实的工作态度,既强调艰苦奋斗、自主创新,也以包容开放的态度欢迎国际合作的姿态,无疑也跟中国经济走高质量发展之路的方向一脉相承。航天年轻人敢拼敢干,仰望星空、脚踏实地的奋斗精神,值得我们学习!