從月球到火星的挑戰(zhàn)與夢(mèng)想

喻菲

從月球到火星的探索

20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)星的測控網(wǎng)，如何實(shí)現(xiàn)地月之間38萬千米的測控還是個(gè)難題。

學(xué)習(xí)測控通信專業(yè)的孫澤洲參與了探月團(tuán)隊(duì)?！?996年第一次聽老專家講月球探測時(shí)，我感到月球還是個(gè)很遙遠(yuǎn)的目標(biāo)?！彼f。

如今，晴朗的夜晚，孫澤洲更多的是遙望天幕上紅色的火星?！拔椰F(xiàn)在覺得4億千米很頭疼?！睂O澤洲笑道，指的是他的團(tuán)隊(duì)正承擔(dān)火星探測器的研制任務(wù)。

中國計(jì)劃2020年發(fā)射火星探測器，一次完成對(duì)火星的“繞”“落”“巡”，這樣形式的探測還沒有哪個(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)距離測控通信以及如何登陸火星等問題。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，我們要完全靠探測器攜帶推進(jìn)劑，一共不到4噸的發(fā)射重量，2/3帶的都是推進(jìn)劑。可是當(dāng)我們開始研制火星探測器時(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?！彼贿B串用了好幾個(gè)“很麻煩”來形容研制火星探測器中遇到的難題。

孫澤洲和他的團(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?！彼f，“等我們的探測器登陸火星后，我們就又成長了?！?h3>永不止步的太空夢(mèng)

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)月球表面的障礙物識(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。研制人員每天凌晨3時(shí)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。美國的火星探測器有懸停避障技術(shù)，而蘇聯(lián)的月球探測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)探測器自主懸停避障的。

一位俄羅斯同行對(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?！?/p>

“從事深空探測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?！崩铒w說。

孫澤洲說：“深空探測都是高風(fēng)險(xiǎn)的任務(wù)，從事深空探測，我們不能止步，總有新的挑戰(zhàn)在前面，但這正是深空探測的魅力所在，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?！?h3>與航天事業(yè)共同成長

2019年4月，中國火星探測任務(wù)和嫦娥四號(hào)探測器任務(wù)同時(shí)立項(xiàng)時(shí)，孫澤洲被任命為兩大探測器的“雙料”總設(shè)計(jì)師，開始了一面飛向月球一面奔赴火星的職業(yè)生涯。

“我們這次火星探測任務(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?！睂O澤洲對(duì)火星探測任務(wù)有著冷靜而清晰的認(rèn)識(shí)。

孫澤洲和他團(tuán)隊(duì)中不少人既參與了月球探測，又從事火星探測，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30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?！?/p>

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?！?p>