80后博士谢圆：操控“神十二”机械臂的“女司机”

王丽

“神十二”航天员出舱作业时，空间站核心舱机械臂犹如一只有力的巨“手”，首次托举刘伯明到指定位置，圆满完成出舱操作任务。它灵巧的大范围转移，令网友纷纷惊呼，“简直成精了！”“像在看真实的科幻大片，这不会是电影特效吧？”很多人还不知道，在地面上遥控操作它的，是一位80后女博士谢圆。几年前嫦娥三号探月时，她还承担了探测器飞行控制及月面遥操作控制的任务。酷爱文学，励志当作家的她，是如何成为科技先锋的？生活中的她又有着怎样的故事？

谢圆1983年出生于湖南省衡阳市，父母都是普通职工。她从小学、中学到高中，一直都是大家口中“别人家的孩子”。

2001年参加高考时，理科成绩非常出众的谢圆听从父亲的建议，报考了中国科技大学信息科学技术学院自动化系，并顺利被录取。凭借优异的成绩，她还有幸成为该校第一批直接招收的国防生。

进入中国科技大学，面对来自全国各地的理科高手，平时爱学习和钻研的谢圆，依然出类拔萃。她说，兴趣是最好的老师。她很喜欢尝试一些新鲜事物，兴趣爱好非常广泛。在大学里，性格开朗的谢圆，先后加入了辩论社、合唱团、科考社等多个社团。由于酷爱文学，谢圆还曾梦想成为像冰心、张爱玲那样的著名作家。

4年后，谢圆本科毕业时，已确定保送本校继续读研深造，恰好那一年北京航天飞行控制中心原总工程师——周建亮研究员，到中科大任兼职博导并担任面试评委。他向谢圆描绘了中心以往完成的任务，言谈之间豪情满溢。这位科技先驱的一番话，让谢圆不由得热血沸腾，心生向往。

一想到能够将自己今后的研究方向与国家的航天工程结合起来，谢圆便毫不犹豫地选择周建亮为研究生导师，并确定把嫦娥三号月球车遥操作技术作为研究方向。同时，她还师从中科大王永教授，成为他们联合培养的第一名博士生。

2011年取得博士学位后，谢圆进入了颇具神秘色彩的北京航天飞行控制中心工作。它成立于1996年，这里是中国载人航天任务的指挥调度、飞行控制、数据处理和信息交换中心，是中国载人航天的“神经中枢”，也是中国深空探测工程的飞行控制中心，承担绕月探测卫星飞行控制和长期管理任务。

走进这里，谢圆非常激动。她知道，测控通信系统是载人航天工程七大系统之一，飞控中心是测控系统的“神经中枢”。从神舟一号到神舟十二号，北京飞控中心的飞控成功率为百分之百。“北京飞控”的员工，都是专业技术顶尖的科技精英。能到这里工作，谢圆颇感自豪。

从组建嫦娥三号任务团队开始，谢圆就一直参与其中，其实读博期间她研究的也是与其相关的课题。2011年5月，她的博士论文《月球车遥操作中的任务规划技术研究》顺利通过答辩，而且一鸣惊人。该论文总结了我国在月球车遥操作方面的研究成果，涉及环境建模、路径规划、任务规划、弹性计划等方面的内容。

当时，相关的国外文献资源缺乏，国内还没有此类研究成果，谢圆的研究成果意义重大。这位崭露头角的80后女博士，理所当然地被推到了台前，担任嫦娥三号月面遥操作控制执行团队的技术负责人。

2013年12月14日，嫦娥三号成功落月，标志着中国成为继美、俄之后，全球第三个实现月球软着陆的国家。而落月的技术方案正是以谢圆的这篇论文为基础。唯一让谢圆感到遗憾的是，由于嫦娥三号计划发射期从4月推迟到12月，刚好碰上她的第一个孩子出生，她没能坐在飞控大厅见证嫦娥三号的发射。

从第一次参加任务以来，谢圆先后在北京飞控中心的上行控制、数据处理、国际联网、遥控操作等不同岗位工作过。对于航天器的飞行，积累了丰富的地面遥控经验。

在旁人看来，搞科学研究是艰深的、枯燥乏味的，但谢圆却不这么认为。她说，做自己喜欢的事，再枯燥都会觉得很有趣。好在2012年，她与同为科技工作者的丈夫结婚了。有了自己的家庭后，丈夫对她非常体贴照顾，谢圆单调的科研生活，又平添了几分生动的色彩。

2016年6月，我国发射长征七号运载火箭，谢圆负责遥测工作。在现场，她右手操作鼠标，左手轻柔抚摸着再次隆起的腹部，当时她已经怀孕5个月。由于平时的工作非常紧张，加班熬夜更是家常便饭，谢圆说，他们圈子里有个说法叫“脉冲式睡眠”，就是利用一切碎片时间睡觉。她经常沾床就能睡着，半个小时也能睡一觉。难得空闲的时间里，为保证最佳状态，她喜欢和同事一起散散步晒晒太阳。谢圆带着腹中宝宝参与发射长征七号运载火箭任务，被同事们赞为“最强胎教”。

幸福的一家四口

其實在谢圆看来，这根本不值得大惊小怪，她说在北京飞控中心，这是很正常的事情，她工作的团队中女性很多，大家都是这样过来的。“作为一名飞控工程师，我的梦想是我国的飞控手段越来越先进和自动化，能用更少的人管理好更多的飞行器。”

这些年，谢圆先后参加了我国嫦娥系列深空探测任务、神舟系列载人航天任务、天宫系列空间站等任务的地面飞控工作。但让她感到压力最大的，却是负责遥控操作2021年神舟十二号飞船的机械臂。

内行都知道，大型航天器上的机械臂，有“宇宙级”科技神器之称，它融合了机、电、热、控制、光学等多个专业，目前全球也只有美、俄等少数几个国家能设计制造。机械臂就相当于空间站上一只力大无穷的巨“手”。航天员在太空中的很多重要作业活动，都离不开它的帮助。

2021年4月29日，中国空间站首个舱段——天和号核心舱发射入轨，紧接着就是进行各个系统的在轨测试。比如宇航员要完成对运输系统的功能性验证，空间站物质的补给验证，还有长期太空飞行的各种技术稳定性的验证等。

这些验证操作并不容易，来到太空中需要工具帮助宇航员们更好地完成任务，而这个工具，就是谢圆遥控操作的空间机械臂。

5月2日至5日，是谢圆和同事们在地面控制机械臂最紧张的时段，测试结果直接关系到后续机械臂支持的巡检、出舱等工作是否能正常开展。

其实为了完成神舟十二号航天员出舱任务，谢圆和同事们此前已经备战了大半年。提前一个月完成设计方案，开展多轮次桌面推演，检查地面仿真系统，完善各项监控手段……那几天，谢圆和伙伴们直接“钉”在了操作大厅，执行5次爬行、2次在轨辩识和6次末端捕获。终于，在大家的精心准备和严密监控下，空间站机械臂通过了测试，正式“上岗”了。

7月4日和8月20日，3名航天员先后进行了两次出舱活动，谢圆和伙伴们控制空间站机械臂，成功完成了空间站巡检、支持航天员出舱等各项既定任务。

“这外面太漂亮了！”刘伯明出舱后情不自禁地为美丽的太空发出赞叹。此时，坐在飞控大厅执行出舱任务的谢圆，遥控着空间机械臂，感觉像在看一场无比真实的科幻电影。

“出舱活动的成功，是前期多项关键技术攻关的硕果，也离不开任务中天地各系统间的密切配合。”谢圆说，根据任务不同的需求，机械臂末端可以装载不同的工具以完成不同的操作任务，相当于是空间站的一只手，可以延伸作业范围。

谢圆的精准遥控，也使中国空间机械臂迅速引起国外的关注。

谢圆介绍说：“空间站核心舱机械臂，展开长度为10.2米，最多能承载25吨的重量。这也是我国首个可长期在太空轨道运行的机械臂，能真实模拟人手臂的灵活转动，在前后左右的任何角度和部位抓取物体。”

因为灵活度很高，它甚至可以像虫子那样在天和号核心舱外“爬行”，外国网友称它为“变形金刚”。也有人问：“它真的能像《太空部队》中的机械臂那样，捕获敌方的卫星吗？真的有那么神奇吗？”

谢圆解释说，常见的空间机械臂分为舱内机械臂和舱外机械臂。而中国空间站上的这个机械臂，其实是一个有眼睛有手的“智能机器人”！很多人颇感好奇，这不就是两根巨大的“筷子”吗？哪儿来的眼睛和手呢？谢圆说，如果你这样想，就是被机械臂“呆萌”的造型欺骗了，“眼睛”就是指它的视觉识别能力，“手”就是指它的操作能力。

她说：“机械臂可以借助空间站外的目标适配器，通过机械臂两个末端的机构，像蚯蚓爬行一样，抓住一边，松开另一边，实现机械臂在空间站上的爬行。它不仅具有高精度的操作能力和嗅觉，还拥有智能识别能力，可以自己完成数据分析，同时帮助宇航员完成出舱后的一系列工作。”

此外，机械臂还可以担任“清洁工”的角色，收集太空中乱飞的各种金属碎片等垃圾，当然也包括报废的小卫星，并将这些垃圾牵引到大气层进行燃烧，从而消除事故隐患。

谢圆是“神十二”地面飞控总负责人，80后副总师，名副其实的科技先锋，但闲暇时她喜欢做家务，尤其喜欢亲自下厨房，为丈夫和孩子们做各种美食。朋友来家里小聚时，手脚麻利的她，常常是不一会儿的功夫就能弄出几个色香味俱全的小炒来，让大家颇感惊讶。这完全颠覆了普通人对科技工作者“不食人间烟火”的刻板印象。

巧合的是，她的两个孩子，恰好都是在任务准备和实施阶段出生的。

谢圆两次怀孕，每次直到临产都还在工作岗位上忙碌，连产检都只能选择在周末。女儿刚满月，她就把孩子交给父母带，自己却心急火燎地回到工作岗位上。在谢圆心里，每个家庭都有自己的难处，遇到困难，家人可以同心协力来克服。

接到“神十二”的飞控任务后，为了准备用机械臂保障航天员的太空出舱作业，谢圆和同事们昼夜奋战。那段时间，她每天上午8点上班，下午6点回家照看孩子和处理家务，晚上9点等孩子睡着后，她再返回单位继续加班，工作到凌晨3点左右，直接睡在办公室，第二天早上6点半，再回家给孩子们做早饭。尽管很忙，但一切却显得井然有序。

除此之外，她还非常重视对两个女儿的陪伴。比如平时只要一有空，谢圆就会和孩子们一起玩游戏、做手工、背古诗，带着她们逛逛游乐场，或到郊区游玩一番，给她们讲动植物的相关知识。夜里，只要不加班，她都会给孩子们讲睡前故事。很多朋友都不禁感叹：“谢圆把事业和家庭都安排得井井有条，真是太不容易了！”

有人向她请教其中的“秘籍”，谢圆说，首先要提高工作效率，把一项工作分成多部分或多层次，善于用碎片时间去分步骤完成，并勤于记录;其次是专注于当下。她认为，对孩子的陪伴并不能单纯看时长，不是时间越长效果就越好，而是要有质量地陪伴，全身心地投入。尤其父母对于工作的认真和负责，同样可以为孩子树立好的榜样，通过自身给孩子传递优秀的性格品质也很重要。

神舟十二号飞船发射那天，女儿的班主任给谢圆发来一段视频。孩子在视频里说：“虽然这段时间妈妈不能陪我们睡觉，总是要去办公室加班，但我会安慰妹妹说妈妈是去为祖国的航天事业努力了。我们也要做好自己的事情，要乖乖的。”谢圆看了视频后觉得女儿特别懂事，心里有说不出的高兴。

难怪领导表扬说，谢圆不仅是一位优秀的青年科学家，有中国航天人的执着和坚定，她更是一位好媽妈的典范！

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