呵護嫦娥四號完成奔月之旅

隨著嫦娥四號任務圓滿完成，中國成為首個在月球背面實施軟著陸和巡視探測的國家。傳回地球的高清照片中，著陸器和月球車身上各自的五星紅旗，在深邃的太空背景映襯下顯得格外鮮艷。

從嫦娥四號的“誕生”到地月空間的旅行，從著陸在“永不可見”的月球背面到月球車邁開腳步，嫦娥四號跨越40萬公里的新精彩，是“嫦娥人”用拼搏與汗水換來的。

勇闖技術難關

從白雪覆蓋的北方林海腹地到黃沙遍地的西部戈壁深處，都有著他們忙碌的身影。嫦娥四號研制要闖過多個技術難關，特別是要抵達人類航天器從未到過的月球背面，技術新、難度大，這給中國航天科技集團五院嫦娥四號探測器研制團隊出了難題。

“探測器在月球背面軟著陸，遠遠比在月球正面難得多?！辨隙鹚奶柼綔y器項目執(zhí)行總監(jiān)張熇說。

選擇在哪里著陸，是嫦娥四號登陸月背的第一道難關。來自五院總體部空間科學與探測總體室的探測器總體設計團隊，查閱了大量文獻和資料，向多位航天專家和相關科學家請教，綜合分析了月球背面的土壤特性、環(huán)境特性及不確定性、元素分布等情況，進行了多輪篩選、迭代。最終，在張煸帶領下，著陸器總體主任設計師李飛團隊，在月球背面崎嶇復雜的地形中，選擇出整體平坦程度與嫦娥三號月球虹灣落區(qū)相似的主、備兩個著陸區(qū)，最大程度地提高了著陸的可靠性和安全性，創(chuàng)造性地解決了著陸區(qū)選擇的難題。

嫦娥四號任務圓滿完成，中繼星“鵲橋”功不可沒。在不到30個月的時間里交付這一世界首顆地月中繼通信衛(wèi)星，完成從方案設計到生產、集成、測試和試驗的全部工作，進度之緊、難度之大前所未有。

“嫦娥四號任務有望實現我國的無人月球探測從‘追趕到‘引領的重大轉變，能夠參與這樣一個影響深遠的重大工程項目，每個人都感到自豪。”面對艱巨的任務，五院“鵲橋”中繼星總指揮、總設計師張立華這樣說。

“鵲橋”研制工作一啟動，項目團隊就進入了沖刺狀態(tài)。從此，深夜的測試間總會亮起燈，假日的辦公室總是回蕩著鍵盤敲擊聲。

為了完成試驗，從白雪覆蓋的北方林海腹地到黃沙遍地的西部戈壁深處，都有著他們忙碌的身影。初冬時節(jié)，位于祖國東北部的佳木斯，溫度早已降至冰點，試驗地點的條件比較艱苦，有的房間里甚至連暖氣都沒有。在20多天的任務時間里，試驗隊員晚上常常和衣入睡，不敢洗澡，生怕得了病，耽誤了試驗進度。

整個任務研制流程，“鵲橋”研制團隊沒有耽誤一個重要節(jié)點，沒有出現一次低層次質量問題，按時保質完成了全部研制任務?！谤o橋”最終成功搭建起地月通信之橋，為月球背面的著陸器和巡視器提供穩(wěn)定可靠的中繼通信鏈路，共同實現了月球背面軟著陸探測的人類壯舉。

有人統計，僅在發(fā)射場的92天里，嫦娥四號研制團隊每天工作將近12個小時，完成了17項專項試驗、131項主線任務、212小時著陸器加電、99小時巡視器加電等任務。

追求高可靠性

一次緊張的吊高試驗一做就是近20小時，為了確保試驗狀態(tài)，必須始終緊盯著數據，不能有一刻疏忽

“我們的工作，就像踩在刀尖上跳舞。”中國航天科技集團五院總裝與環(huán)境工程部探月工程總裝班組班長劉福全的這句話，生動概括了這個團隊做的事情。他們承擔著探月工程中嫦娥四號等探測器的總體裝配集成任務。

嫦娥四號構型特殊，月面工作環(huán)境也特殊，沒有任何經驗可以借鑒。劉福全的團隊沒有退縮，迎難而上，攻克了多項總裝難題：在整器對接的狹小空間內，優(yōu)化發(fā)動機高溫隔熱屏安裝流程;為保障探測器和月球車釋放分離試驗高質量完成，將懸臂式架梯的設計構想變?yōu)楝F實;實現發(fā)射塔架高精密對接下的整器圓環(huán)吊具的可靠拆裝……

劉福全有時候問組員：“來我們班組，你后悔嗎？”其實辛苦難免，有的年輕人長期加班無暇顧及女朋友，有的婚期前兩天還加班熬夜，但看著嫦娥四號一天天“長大”，大家體會到了一起成長的快樂?！安缓蠡凇！边@是他們的回答。

“高質量、高標準、高可靠，確保嫦娥四號任務首戰(zhàn)告捷?！辨隙鹚奶柸蝿涨埃袊教炜乒ぜ瘓Fγ關機敏感器研制團隊表示，“用完美落月的表現向世界展示我國航天技術的騰飛。”

γ關機敏感器用于精確測量著陸器與月面距離，保證嫦娥四號軟著陸時，以優(yōu)美而穩(wěn)當的姿態(tài)落月。由于月面環(huán)境的復雜和特殊性，團隊開始了“螞蟻啃骨頭”般的自主研發(fā)和改進。

“可靠性要從源頭出發(fā)。”這是團隊設計9幣王征常掛在嘴邊的一句話。正是嚴格要求從機理上吃透技術，做什么事都很拼，大家叫他“拼命三郎”。

γ關機敏感器研制中需要大量的吊高試驗，而且往往是在夏冬兩季。不論嚴寒酷暑，這支隊伍都以飽滿的精神投入試驗。

“試驗的每一個數據對我們都是寶貴的。謹慎和準確，才能保證γ關機敏感器的高精度?！币淮尉o張的吊高試驗一做就是近20小時，為了確保試驗狀態(tài)，王征和團隊伙伴必須緊盯著數據，不能有一刻疏忽。

嫦娥四號的翩然落月，讓γ關機敏感器研制團隊之前的誓言沒有落空。

用女性的特質呵護

要求高、要求嚴、要求細，恨不得把看到的東西都記下來，光一個崗位說明就能寫200多頁。

月球探測器以嫦娥命名，還有一份柔情。在“嫦娥團隊”中，不少女性科技人員。她們在自己的崗位上發(fā)揮作用，呵護著嫦娥四號有驚無險地完成奔月之旅。

在中國航天科技集團五院嫦娥四號任務隊伍里，邢琰是嫦娥四號月球車GNC分系統主任設計師。GNC是制導導航與控制的英文簡稱，相當于月球車的大腦和神經系統。月球車在月面上漫步，解決“在哪里、去哪里、怎么去”這三個問題，都靠這個系統來指揮。

月球車的GNC技術與衛(wèi)星、飛船不同。為了讓月球車能自主尋找安全路徑，邢琰帶領嫦娥四號月球車GNC分系統團隊設計了十多種運動控制律，經過上千次的仿真驗證才最終確定了最優(yōu)方法，實現了安全路徑規(guī)劃和準確跟蹤控制。研制的我國第一套月面巡視探測GNC系統，先后讓兩輛月球車在陌生月面上走出了屬于中國人的腳步。

“要求高、要求嚴、要求細”“她恨不得把看到的東西都記下來”“光一個崗位說明她就能寫200多頁”……這是不少同事對邢琰的評價。

在嫦娥四號著陸月面以后，邢琰更是時刻緊盯月球車每一點的動作，就像看護她自己的孩子一樣。

陳羅婧是五院嫦娥四號中繼星飛控主管設計師，負責衛(wèi)星軌道控制，擅長在地球和月球之間“牽線搭橋”。

“得知自己能參與嫦娥四號任務，就十分激動?！标惲_婧說，回顧嫦娥四號中繼星的研制經歷，最激動的，還屬衛(wèi)星完成近月制動的時候。

不同于其他的變軌，衛(wèi)星的近月制動對軌道控制的要求極為苛刻，而且機會只有一次。稍有偏差，衛(wèi)星將無法再通過任何手段回到正確軌道，中繼星也就成為“斷了線的風箏”。為了確保近月制動順利完成，陳羅婧與研制團隊一起，經過反復討論，制定和完善應急預案。當衛(wèi)星順利完成近月制動時，她長出一口氣，懸著的心也終于放了下來。

不同于其他衛(wèi)星，中繼星的在軌飛控時間要達到一年，重要的時間節(jié)點都是24小時無間斷的三班倒工作模式?！拔覀兇汗?jié)、元宵節(jié)都得陪著它一起度過?！标惲_婧笑著說。

嫦娥四號發(fā)射前，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心衛(wèi)星總裝廠房內，5個人正在探測器旁進行總裝操作，其中站在架梯上檢查的女同志格外顯眼，她時而拿起線纜端詳，時而端起相機小心翼翼地拍照，時而還在表格里記錄。她就是五院嫦娥四號探測器主管檢驗張秀紅，人稱“火眼金睛秀紅姐”。

“紅姐，著陸器的這兩路加熱回路焊接你再檢查一下，這兩路是雙點四線焊法，很容易出錯，你查過我才放心。”這種類型的加熱回路焊連狀態(tài)極易出錯，確保焊連關系正確性是保證整個探測器在極端溫度環(huán)境下擁有合適工作環(huán)境的關鍵。

等到張秀紅檢查完焊接焊點，從高處下到地面時，她的面部已經在嚴謹細致的工作過程中憋得通紅。而這只是探測器幾千項檢驗項目之一。

確?！皺C不可失”

3塊屏幕上有200多個閃爍的狀態(tài)燈，每盞燈什么時候亮、什么時候滅、什么時候一秒閃一次、什么時候兩秒閃一次，都必須爛熟于心

嫦娥四號發(fā)射正值冬季，海拔8000米到1.2萬米之間的高空風將成為影響發(fā)射的重要因素。世界航天發(fā)射史上，因高空風問題導致失敗的案例不在少數。嫦娥四號發(fā)射前夕，張瀅和團隊面臨著考驗。

“火箭和衛(wèi)星狀態(tài)穩(wěn)定，一切就只看氣象?！弊鳛闅庀蟊Ｕ辖M組長的張瀅已連續(xù)為15次發(fā)射任務提供精準氣象保障。2018年全年，她有200多天在西昌山溝里的發(fā)射場度過。

“這是一場‘機不可失的發(fā)射?！钡谑螕伟l(fā)射系統“01指揮員”，第十三次喊出倒計時口令，38歲的陳政依然感覺“壓力山大”。作為“叭指揮員”，他相當于整個發(fā)射系統的大管家，負責協調整個發(fā)射任務流程和進程控制，任何疏忽和失誤都可能使發(fā)射窗口稍縱即逝。

嫦娥四號的發(fā)射難度在于，只有2個發(fā)射日的4個窄窗口，窗口最長4分鐘、最短1分鐘，兩個窗口間隔不到50分鐘，一旦錯過，只能等到第二年。

從嫦娥一號開始，歷次探月發(fā)射任務中，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心一直保持著“零窗口”的發(fā)射紀錄。所謂“零窗口”，是指在預先計算好的發(fā)射時間，分秒不差地將火箭點火升空。“零窗口”意義重大。以嫦娥一號為例，“零窗口”發(fā)射使衛(wèi)星節(jié)省了120公斤燃料，延長了4個月工作壽命。

“零窗口”實現不易。航天發(fā)射需要多個系統、子系統團結協作，任何一個操作手出現紕漏都可能使整個發(fā)射錯過最佳發(fā)射窗口。

嫦娥四號發(fā)射時，“80后”工程師何龍擔任“金手指”，任務是按下發(fā)射按鈕，點燃引擎，放飛火箭。

這個按鈕不好按。何龍的工位前有3塊屏幕，屏幕上有200多盞閃爍的狀態(tài)燈。每盞燈什么時候亮、什么時候滅、什么時候一秒閃一次、什么時候兩秒閃一次，他都必須爛熟于心。而任何一盞燈的狀態(tài)異常都可能影響他準時按下發(fā)射按鈕。

每盞狀態(tài)燈的另一端，都連著一個分系統或是操作崗位。那些崗位上，所有的操作手都要跟何龍一樣打起十二分精神，確保自己的工作萬無一失。

凌晨3時許，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射場指揮大廳傳來嫦娥四號發(fā)射成功的喜訊，大廳的大屏幕也打上了紅色喜慶的慶祝標語。陳政和幾位分系統指揮員簡單地留影紀念后，便匆匆趕赴剛發(fā)射完畢的發(fā)射塔架，檢查塔上部分設備狀態(tài)，以備下一次發(fā)射使用。

再過幾個小時，他們又將迎著朝陽，去執(zhí)行下一個任務。（編輯/任偉）