孫澤洲：從“探月”到“探火”一步一個(gè)腳印

龐丹

“深空探測雖然不會(huì)馬上產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益，但是對(duì)人類探索宇宙奧秘、拓展生存空間，都具有重要意義?！苯衲?月，中國火星探測任務(wù)正式立項(xiàng)后，航天科技集團(tuán)五院總體部總設(shè)計(jì)師孫澤洲在接受記者采訪時(shí)說。

距離“探火”正式立項(xiàng)已經(jīng)近兩個(gè)月，目前，孫澤洲正帶領(lǐng)中國“探火”團(tuán)隊(duì)緊鑼密鼓地開展設(shè)計(jì)、攻關(guān)等研制工作。

“中國的火星探測任務(wù)要一次實(shí)現(xiàn)繞、落、巡目標(biāo)，這在世界上從未一次同時(shí)實(shí)現(xiàn)過，任務(wù)難度非常大?！睂O澤洲坦言，“但是，正因?yàn)橛袎毫?，才能帶來技術(shù)的進(jìn)步?！?/p>

“我們希望用有限的條件盡可能多地獲得研究成果，在已有技術(shù)條件的基礎(chǔ)上，一步邁出較大的一步，更高效地推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步?！睂O澤洲充滿希望和自信地告訴記者。而他的這種希望和自信正是源于他投身中國航天事業(yè)20余年的艱辛探索和悉心積累，從嫦娥一號(hào)發(fā)射成功開創(chuàng)我國航天第三個(gè)里程碑，到嫦娥三號(hào)完美的落月之旅，再到接過中國火星探測任務(wù)的大旗，從距離地球38萬公里的月球拓展到4億公里遠(yuǎn)的火星，孫澤洲和他帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)一步一個(gè)腳印，邁出中國深空探測堅(jiān)實(shí)的步伐。

因“嫦娥”與“深空”結(jié)緣

孫澤洲與“嫦娥”結(jié)緣于2001年，那一年嫦娥進(jìn)入了為期3年的可行性論證階段，當(dāng)時(shí)孫澤洲正值而立之年。他開始參與繞月探測工程的前期論證，并負(fù)責(zé)星載測控系統(tǒng)和衛(wèi)星總體論證工作。在葉培建總師的指導(dǎo)下，他組織完成了總體方案論證工作，有效地將東方紅三號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)與資源一號(hào)衛(wèi)星和中國資源二號(hào)衛(wèi)星的技術(shù)成果進(jìn)行融合和應(yīng)用，結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新和攻關(guān)，合理地確定了總體設(shè)計(jì)方案，為嫦娥一號(hào)衛(wèi)星能在三年之內(nèi)完成研制工作奠定了基礎(chǔ)。

面對(duì)環(huán)月探測的新問題和新挑戰(zhàn)，孫澤洲不分晝夜地與數(shù)據(jù)和資料打起了交道，積極主動(dòng)地與專家溝通，擊敗了一個(gè)又一個(gè)“攔路虎”，先后組織完成軌道設(shè)計(jì)、熱控設(shè)計(jì)、測控設(shè)計(jì)、供配電設(shè)計(jì)、月食方案設(shè)計(jì)和定向天線攻關(guān)等一系列工作。特別是在衛(wèi)星總體設(shè)計(jì)過程中，孫澤洲大膽創(chuàng)新，采用系統(tǒng)工程的方法進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，提出了利用數(shù)管功能實(shí)現(xiàn)熱控功能控制和電源管理等設(shè)計(jì)思路，大大提高了系統(tǒng)可靠性；在測控設(shè)計(jì)過程中，他創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)了我國首個(gè)深空探測測控?cái)?shù)傳星載系統(tǒng)，解決了月球探測衛(wèi)星40萬公里的遠(yuǎn)距離地月測控通信設(shè)計(jì)難題；在月食方案設(shè)計(jì)過程中，他有效地解決了長時(shí)間陰影對(duì)衛(wèi)星的安全影響……隨著一個(gè)個(gè)技術(shù)難點(diǎn)被突破，孫澤洲對(duì)“嫦娥”也有了更為系統(tǒng)和全面的了解?！胺路鹨粋€(gè)探險(xiǎn)的人走入了大山，看到了更多更廣闊的風(fēng)景?！睂O澤洲如是說。而這些在嫦娥一號(hào)研制過程中的“摸爬滾打”為他日后承擔(dān)深空探測更重要的角色打下了良好基礎(chǔ)。

接過“中國探月”接力棒

孫澤洲曾說，執(zhí)行嫦娥一號(hào)任務(wù)時(shí)跟著葉培建院士干好比“背靠大樹”，自己做了總師才知道身上責(zé)任重大。

2008年，年僅38歲的孫澤洲被任命為嫦娥三號(hào)探測器系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師?！坝捎谠虑虮砻娴匦蔚孛驳牟淮_定性，所以任務(wù)中的多個(gè)關(guān)鍵動(dòng)作和環(huán)節(jié)必須萬無一失。嫦娥三號(hào)任務(wù)要求決定了總體優(yōu)化設(shè)計(jì)難，推進(jìn)系統(tǒng)研制難，著陸器的制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制難，著陸緩沖分系統(tǒng)研制難，熱控分系統(tǒng)研制難，巡視器移動(dòng)難，巡視器自主導(dǎo)航控制與遙操作難……”孫澤洲一連串說了六七個(gè)“難”，足見剛一“接棒”的他壓力之大。

然而，有難度才會(huì)有動(dòng)力。為了消除不確定性，孫澤洲率領(lǐng)研制人員建立了包括月表地形地貌模型、月塵模型在內(nèi)的多個(gè)模型，通過系統(tǒng)仿真進(jìn)行初步分析與設(shè)計(jì)。特別設(shè)計(jì)了模擬地球六分之一重力狀態(tài)下的各種實(shí)驗(yàn)，模擬軟著陸沖擊、月面移動(dòng)實(shí)驗(yàn)中的月壤、光照環(huán)境。在機(jī)構(gòu)等性能實(shí)驗(yàn)中，模擬月塵環(huán)境、艙外設(shè)備、月夜儲(chǔ)存環(huán)境等，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行再分析，通過對(duì)薄弱環(huán)節(jié)的不斷改進(jìn)，逐步提高了嫦娥三號(hào)的可靠性。

有風(fēng)險(xiǎn)才會(huì)有擔(dān)當(dāng)。一般衛(wèi)星的新研產(chǎn)品和新技術(shù)只有20%～30%，而嫦娥三號(hào)新研產(chǎn)品和新技術(shù)卻占到了80%，特別是12分鐘軟著陸過程完全是靠探測器自主完成的。為此，孫澤洲帶領(lǐng)研制人員進(jìn)行了上萬次數(shù)學(xué)仿真、成百上千次桌面聯(lián)試以及模擬月球重力環(huán)境和月表地形地貌等多次大型地面實(shí)驗(yàn)，他始終站在研制的最前沿。

一面飛“月球”一面奔“火星”

今年4月，中國火星探測任務(wù)和嫦娥四號(hào)探測器任務(wù)分別正式立項(xiàng)，孫澤洲被任命為兩大探測器的“雙料”總設(shè)計(jì)師，開始了一面飛“月球”一面奔“火星”的職業(yè)生涯。

“嫦娥四號(hào)任務(wù)是實(shí)現(xiàn)月球背面軟著陸和自動(dòng)巡視勘察。”孫澤洲介紹說，雖然有嫦娥三號(hào)的技術(shù)基礎(chǔ)，但是嫦娥四號(hào)有許多新設(shè)備，有些還需要全新研制，而且在月球背面實(shí)現(xiàn)軟著陸，未知因素和各種風(fēng)險(xiǎn)非常高，設(shè)計(jì)難度非常大。同時(shí)，還需要新研制和發(fā)射一顆中繼衛(wèi)星，在地月拉格朗日L2點(diǎn)為月球背面的著陸器/巡視器與地球之間搭建一條通信的紐帶。目前孫澤洲正帶領(lǐng)研制團(tuán)隊(duì)開展各分系統(tǒng)正樣設(shè)計(jì)相關(guān)工作，并順利完成了探測器技術(shù)狀態(tài)基線確立工作，為后續(xù)研制打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

自20世紀(jì)60年代以來，國際上已經(jīng)實(shí)施了42次火星探測任務(wù)，成功率僅為52%?！拔覀冞@次火星探測任務(wù)最核心、最難的地方，就是探測器進(jìn)入火星大氣后氣動(dòng)外形和降落傘減速的過程，只有一次機(jī)會(huì)，必須確保成功。”孫澤洲對(duì)“探火”任務(wù)有著冷靜而清晰的認(rèn)識(shí)。

目前，孫澤洲正帶領(lǐng)設(shè)計(jì)師們爭分奪秒開展各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。他利用“擠”出來的一點(diǎn)點(diǎn)有限時(shí)間告訴記者：“研制過程中，團(tuán)隊(duì)要特別關(guān)注關(guān)鍵技術(shù)，確保關(guān)鍵技術(shù)見底；特別關(guān)注重大過程，確保風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別控制到位；特別關(guān)注重大保障條件建設(shè)，確保充分實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，而做好這些工作的前提則是確保責(zé)任落實(shí)。”對(duì)此，他再次動(dòng)情地說起曾經(jīng)在母校南京航空航天大學(xué)演講中說過的一句話，“當(dāng)我成為總師的時(shí)候，也要像葉院士一樣成為一棵‘大樹，遇到困難的時(shí)候，首先把責(zé)任承擔(dān)起來”。

這就是中國火星探測器總設(shè)計(jì)師孫澤洲最樸素、最本真的寫照。過去20幾個(gè)春秋和未來漫長的歲月，他將自己的光榮和夢想與星辰深空緊緊相連，邁出堅(jiān)實(shí)而厚重的腳步。