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嫦娥四號(hào)探測(cè)器總設(shè)計(jì)師孫澤洲的頭發(fā)理得很短,兩眼炯炯有神,透著英氣,與人交談時(shí)語速飛快,條理清晰。
“每次看到月亮,我都會(huì)想到中國的探測(cè)器在月球上留下了印記。嫦娥四號(hào)成為第一個(gè)在月球背面軟著陸的航天器,我作為從事這一任務(wù)的一員,感到很自豪。”孫澤洲說。
從月球到火星
上世紀(jì) 90 年代中國開始論證嫦娥一號(hào)時(shí),中國僅有支持近地衛(wèi)星的測(cè)控網(wǎng),如何實(shí)現(xiàn)地月之間 38 萬公里的測(cè)控還是個(gè)難題。
學(xué)習(xí)測(cè)控通信專業(yè)的孫澤洲參與了探月團(tuán)隊(duì)。“1996 年第一次聽老專家講月球探測(cè)時(shí),我感到月球還是個(gè)很遙遠(yuǎn)的目標(biāo)。”他說。
如今,晴朗的夜晚,孫澤洲更多的是遙望天幕上紅色的火星。“我現(xiàn)在覺得 4 億公里很頭疼。”孫澤洲笑道,指的是他的團(tuán)隊(duì)正承擔(dān)火星探測(cè)器的研制任務(wù)。
中國計(jì)劃 2020 年發(fā)射火星探測(cè)器,一次完成對(duì)火星的“繞、落、巡”。這樣形式的探測(cè)還沒有哪個(gè)國家實(shí)現(xiàn)過。孫澤洲說,這體現(xiàn)出中國在空間技術(shù)發(fā)展中的“首創(chuàng)精神”,但難度非常大。
火星探測(cè)對(duì)中國的航天工程師來說是全新的挑戰(zhàn),他們要解決地火之間遠(yuǎn)距離測(cè)控通信以及如何登陸火星等問題。20 世紀(jì) 60 年代以來,國際上已實(shí)施的 40 多次火星探測(cè)任務(wù),成功率約為一半。
最讓孫澤洲擔(dān)憂的是火星的大氣。
“當(dāng)年我們研究如何登陸月球時(shí),覺得月球如果有點(diǎn)大氣該多好啊,我們要完全靠探測(cè)器攜帶推進(jìn)劑,一共不到 4 噸的發(fā)射重量,三分之二帶的都是推進(jìn)劑??墒钱?dāng)我們開始研制火星探測(cè)器時(shí),發(fā)現(xiàn)有大氣也很麻煩,雖然不用帶那么多推進(jìn)劑了,但是火星大氣的不確定性帶來的問題,要比沒有大氣復(fù)雜得多,有些事靠運(yùn)氣。”他一連串用了好幾個(gè)“很麻煩”來形容研制火星探測(cè)器中遇到的難題。
但他和團(tuán)隊(duì)勇敢地迎接著挑戰(zhàn)。“正因?yàn)橛袎毫?,才能帶來技術(shù)的進(jìn)步。”孫澤洲說,“等我們的探測(cè)器登陸火星后,我們就又成長了。”
永不止步
39 歲的李飛從小就有太空夢(mèng),在天津大學(xué)學(xué)習(xí)機(jī)器人專業(yè)后,2009 年進(jìn)入中國航天科技集團(tuán)五院工作,成為嫦娥三號(hào)、四號(hào)團(tuán)隊(duì)中的骨干。
“我們的探測(cè)器可以理解成機(jī)器人。嫦娥四號(hào)動(dòng)力下降是全自主的,可對(duì)月面的障礙物識(shí)別判斷,自主降落到安全著陸區(qū),這就很類似機(jī)器人。未來的深空探測(cè)中,尤其是到了更遙遠(yuǎn)的火星、木星、冥王星等,通信時(shí)間越來越長,需要更智能化的機(jī)器人。”李飛說。
他回憶說,研制團(tuán)隊(duì)在北京郊區(qū)開展著陸器的懸停試驗(yàn)時(shí)是寒冷的冬季,因?yàn)閮x器要在低溫下工作,試驗(yàn)都是在凌晨進(jìn)行。研制人員每天三點(diǎn)起床去做試驗(yàn),白天還要分析數(shù)據(jù),堅(jiān)持了一個(gè)月,非常辛苦。
李飛說,中國探測(cè)器登月過程的制導(dǎo)導(dǎo)航控制技術(shù)是世界領(lǐng)先的,尤其是懸停避障技術(shù)讓國際震驚。美國的火星探測(cè)器有懸停避障技術(shù),但在上世紀(jì)六七十年代美國登月是宇航員控制的;蘇聯(lián)的月球探測(cè)器沒有懸停避障技術(shù)。中國是第一個(gè)在登月中實(shí)現(xiàn)探測(cè)器自主懸停避障的。
一次俄羅斯同行對(duì)李飛說,他們把嫦娥三號(hào)整個(gè)登陸過程看了上百遍,研究中國人到底是怎么做到的。“我們?cè)?jīng)無數(shù)次研究過蘇聯(lián)當(dāng)年的探月任務(wù),現(xiàn)在反過來是他們學(xué)習(xí)我們了。”
“從事深空探測(cè)最大的樂趣是探索未知,能對(duì)中國和全人類的科技發(fā)展都有貢獻(xiàn),這是最吸引我的地方。”李飛說。
孫澤洲說:“深空探測(cè)都是高風(fēng)險(xiǎn)的任務(wù),從事深空探測(cè),我們不能止步,總有新的挑戰(zhàn)在前面,但這正是深空探測(cè)的魅力所在,如果多年只重復(fù)做同樣的事,沒有挑戰(zhàn),也就失去了探索的意義。”
“地球上最幸福的人”
孫澤洲和他團(tuán)隊(duì)中不少人既參與了月球探測(cè),又從事火星探測(cè),這樣的機(jī)會(huì)全世界罕見,他們覺得自己是“地球上最幸福的人”。
孫澤洲 33 歲就擔(dān)任了嫦娥一號(hào)探測(cè)器的副總設(shè)計(jì)師,是中國航天界當(dāng)時(shí)最年輕的副總師。而在中國探月、載人航天、北斗導(dǎo)航等科研團(tuán)隊(duì)中骨干的平均年齡都僅為三十出頭。
他說,自己和許多中國年輕的工程師一樣,趕上了中國高速發(fā)展的好時(shí)機(jī)。近十幾年來中國航天的迅猛發(fā)展,為年輕人創(chuàng)造了很好的舞臺(tái)。“我們是幸運(yùn)的,個(gè)人的成長期和航天事業(yè)高速發(fā)展階段是同步的,我們有更多的機(jī)會(huì)和壓力促使我們成長。”
李飛認(rèn)為,中國新一代航天人繼承了老一輩航天人無私奉獻(xiàn)的精神。隨著時(shí)代發(fā)展,新一代航天人的教育背景更好,具有全球性視野,創(chuàng)新能力更強(qiáng),思想上更靈活。
玉兔二號(hào)熱控分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師陳建新說:“作為新一代航天人,我們掌握了更強(qiáng)大的設(shè)計(jì)工具,我們希望不僅能繼承前輩,還能突破自我,從事更有新意的工作。”
“去月球背面,好似攀登一座無人涉足的山,有征服未知的神秘感,希望我們的月球車能有新的發(fā)現(xiàn),為人類帶來飛越性的發(fā)展。”陳建新說。
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