追“星星”的年輕人

樊巍 邱晨輝

這個(gè)春節(jié)，在距離地球約400公里的中國(guó)空間站，神舟十五號(hào)航天員乘組感受到和地面一樣的喜慶氛圍，他們?cè)谔沾┬乱隆⒊燥溩?、?xiě)“福”字，向全國(guó)人民拜年。云頂之上，中國(guó)人自己建造的太空家園已從藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

在38萬(wàn)公里外的月亮上，中國(guó)“兔”也用特殊方式發(fā)來(lái)“辭虎迎兔”的新春祝福。作為第一個(gè)登陸月球背面的探測(cè)器，玉兔二號(hào)月球車(chē)剛剛度過(guò)4歲生日，已累計(jì)行駛近1500米，每一步都在創(chuàng)造中國(guó)奇跡。

此刻的北半球正經(jīng)歷隆冬，而兩億公里之外的火星烏托邦平原，卻已迎來(lái)春天。祝融號(hào)火星車(chē)已在此行駛1900多米，不斷延伸著中國(guó)人探索紅色星球的腳步……

一個(gè)個(gè)壯舉背后，有這樣一群年輕人，他們平均年齡不到35歲，80%以上畢業(yè)于“雙一流”高校和學(xué)科，91%是碩士、博士，擔(dān)負(fù)著我國(guó)載人航天工程、探月工程、行星探測(cè)工程飛行控制和航天器長(zhǎng)期管理任務(wù)，他們就是北京航天飛行控制中心青年科技人才群體。

過(guò)去十年，這群飛控青年，牽引“神舟”“天舟”，托舉“問(wèn)天”“夢(mèng)天”，領(lǐng)“玉兔”跋涉月背，引“嫦五”月面采樣，駕“祝融”穿行火面，控“太空巧手”在軌作業(yè)，一套套測(cè)控計(jì)劃在他們手中精妙編排，一幀幀飛控?cái)?shù)據(jù)在他們手中核算生成，一條條飛天指令從他們手中精準(zhǔn)發(fā)出……有人說(shuō)，他們就是一群追“星星”的年輕人，一次又一次見(jiàn)證和創(chuàng)造著中國(guó)人筑夢(mèng)太空的新紀(jì)錄。

屢次創(chuàng)下太空奇跡

北京航天飛行控制中心青年科技人才群體，在我國(guó)載人航天工程、探月工程、行星探測(cè)工程飛行控制和航天器長(zhǎng)期管理任務(wù)中，擔(dān)負(fù)指揮調(diào)度、軌道設(shè)計(jì)、空間操控等關(guān)鍵崗位職能。據(jù)了解，這個(gè)在十年來(lái)出色完成17次載人航天、4次探月工程、我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)的英才團(tuán)隊(duì)平均年齡還不到35歲，成員中80%以上畢業(yè)于“雙一流”高校和學(xué)科，91%是碩士、博士。

這群青年人獨(dú)有的銳意進(jìn)取和對(duì)于浩瀚宇宙的孜孜求索，成為他們?cè)谟钪嬷胁粩嗤卣怪袊?guó)人活動(dòng)能力和邊界的不竭動(dòng)力。團(tuán)隊(duì)成員于天一，是北京航天飛行控制中心工程師。作為我國(guó)深空探測(cè)遙操作技術(shù)領(lǐng)域的“拓荒?！保谔煲缓蛨F(tuán)隊(duì)攻克了月球車(chē)遙操作多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，親手駕駛中國(guó)的月球車(chē)玉兔二號(hào)首次登陸月球背面；構(gòu)建了月球車(chē)遙操作規(guī)劃控制體系，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)壽命管理，不斷刷新著人類(lèi)月面巡視器月面生存時(shí)間的最長(zhǎng)世界紀(jì)錄。在我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)中，于天一還帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)突破了基于狀態(tài)預(yù)測(cè)的異步迭代控制等一系列關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建起科學(xué)完備的火星車(chē)遙操作飛控技術(shù)體系，在遙遠(yuǎn)的火星表面留下了絢麗的中國(guó)印記。

“從事航天事業(yè)21年來(lái)，我手中生成的幾千幀注入數(shù)據(jù)、發(fā)出的上萬(wàn)條指令全部精準(zhǔn)無(wú)誤、分秒不差，我因此也被同事們稱(chēng)為‘遙控發(fā)令金手指”，于天一表示，在自己歷年執(zhí)行的重大航天任務(wù)中，感到難度最大的還是嫦娥四號(hào)探月任務(wù)和中國(guó)空間站建造任務(wù)，“我們的嫦娥四號(hào)探測(cè)器和玉兔二號(hào)巡視器，要落到一個(gè)人類(lèi)從來(lái)沒(méi)有涉足過(guò)的地方，我們降落的地方環(huán)境如何？我們?cè)撛鯓涌刂疲窟@些未知帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。而在空間站建造任務(wù)中，如此復(fù)雜的航天器，宛如一個(gè)太空的‘變形金剛，如此多的艙段組裝、轉(zhuǎn)位環(huán)環(huán)相扣，稍有意外，就會(huì)影響全局，我們要確保每一步都要完美，因此難度很大?！?/p>

團(tuán)隊(duì)成員鮑碩，是北京航天飛行控制中心調(diào)度團(tuán)隊(duì)成員。2020年12月1日嫦娥五號(hào)落月后，鮑碩接過(guò)月面采樣的接力棒，組織各點(diǎn)號(hào)開(kāi)始最關(guān)鍵的“挖土”。曾創(chuàng)造最快僅37分鐘就完成了一次“挖土”，比預(yù)定時(shí)間提早近7小時(shí)完成采樣封裝的紀(jì)錄。作為北京航天飛行控制中心的首位女性總調(diào)度，鮑碩表示，“中華兒女多奇志。作為一名女性，我也愛(ài)美，但我追求的是遨游九天當(dāng)先鋒的追夢(mèng)之美，敢與男兒試比高的颯爽之美，無(wú)愧芳華報(bào)家國(guó)的奉獻(xiàn)之美?！?/p>

北京航天飛行控制中心工程師謝圓，在中國(guó)科技大學(xué)攻讀博士學(xué)位時(shí)，恰逢月球車(chē)落月技術(shù)攻關(guān)緊張進(jìn)行。她堅(jiān)持“事業(yè)需要什么就研究什么”，堅(jiān)定地將“非結(jié)構(gòu)化環(huán)境月球車(chē)遙操作”作為課題研究方向。中國(guó)工程院院士、探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁評(píng)價(jià)說(shuō)：“這一課題成果不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，也為嫦娥三號(hào)‘落月技術(shù)方案提供了基礎(chǔ)?！?/p>

航天器太空交會(huì)對(duì)接是世界航天領(lǐng)域內(nèi)公認(rèn)的最復(fù)雜、最難攻關(guān)的技術(shù)之一，世界上僅美、俄和中國(guó)掌握并成功實(shí)施過(guò)該項(xiàng)技術(shù)，其中徑向交會(huì)對(duì)接的難度更大。

2021年10月16日6時(shí)56分，神舟十三號(hào)載人飛船與空間站組合體完成自主快速交會(huì)對(duì)接，標(biāo)志著首次徑向交會(huì)對(duì)接圓滿成功?！罢麄€(gè)對(duì)接過(guò)程是高動(dòng)態(tài)的，神舟十三號(hào)飛船飛到空間站下方后，由于軌道不同，兩個(gè)航天器保持對(duì)接所需要的相對(duì)位置和姿態(tài)是很難的?！陛d人飛船任務(wù)型號(hào)團(tuán)隊(duì)指揮喬宗濤說(shuō)，“我們需要精準(zhǔn)控制飛船逐漸調(diào)整位置、速度和姿態(tài)，在安全的空間走廊內(nèi)逐步與空間站完成對(duì)接。”

為此，喬宗濤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)積累了數(shù)萬(wàn)個(gè)組合體軌道及姿態(tài)的仿真數(shù)據(jù)，進(jìn)行了上百次的聯(lián)調(diào)聯(lián)試驗(yàn)證，參與設(shè)計(jì)約2500個(gè)故障預(yù)案，攻克空間站組合體遮擋太陽(yáng)能帆板、持續(xù)控制飛船大幅度的姿態(tài)調(diào)整和軌道維持、測(cè)控條件變差、地面狀態(tài)監(jiān)測(cè)和應(yīng)急處置難度增大等諸多難關(guān)。400米、200米、19米……神舟十三號(hào)載人飛船緩緩向天和核心艙平移靠攏，伴隨著“對(duì)接鎖緊完成”的口令，廣袤太空中，神舟十三號(hào)與天和核心艙組合為一體。

除此以外，在歷次重大任務(wù)中，這個(gè)團(tuán)隊(duì)的多名成員還各展所長(zhǎng)，團(tuán)隊(duì)上下協(xié)力在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了月球拉格朗日L2點(diǎn)中繼與探測(cè)、首次通過(guò)一次發(fā)射實(shí)現(xiàn)火星繞著巡突破，共填補(bǔ)了50余項(xiàng)國(guó)際國(guó)內(nèi)空白。并突破掌握了包括中繼星Halo軌道控制技術(shù)、交會(huì)對(duì)接軌道控制技術(shù)、航天員中長(zhǎng)期在軌駐留支持技術(shù)、機(jī)械臂遙操作控制技術(shù)在內(nèi)的58項(xiàng)飛控關(guān)鍵核心技術(shù)。

10年間，朝霞為鄰，晚星做伴，一行行代碼仿佛有了生命，述說(shuō)著中國(guó)空間站從“一”字構(gòu)型到“L”字構(gòu)型、“T”字構(gòu)型的變遷，也生動(dòng)記錄下這群年輕人在建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)征程上奮斗的青春。

全力保障航天飛行任務(wù)成功

星河璀璨，征途漫漫，逐夢(mèng)九天從來(lái)就不是一路坦途。載人航天，人命關(guān)天，對(duì)于北京航天飛行控制中心的青年科技人才團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，確保航天員安全是他們的首要目標(biāo)，太空搶險(xiǎn)能力則是他們完成這一目標(biāo)的必備本領(lǐng)。

2011年，神舟八號(hào)與天宮一號(hào)交會(huì)對(duì)接任務(wù)，29歲的喬宗濤坐在了“北京明白”的主崗上。

然而，一個(gè)從未有過(guò)、從未想到的驚險(xiǎn)一幕不約而至。

按照計(jì)劃，神舟八號(hào)與天宮一號(hào)進(jìn)行兩次空間交會(huì)對(duì)接，?？渴畮滋旌蟪冯x天宮一號(hào)，返回地面。就在喬宗濤下達(dá)飛船分離指令、飛船正常分離、所有人鼓掌歡慶時(shí)，他突然發(fā)現(xiàn)神舟八號(hào)飛船姿態(tài)有些異樣。

原來(lái)，神舟八號(hào)與天宮一號(hào)分離時(shí)，彈開(kāi)的對(duì)接機(jī)構(gòu)輕輕回彈觸碰了一下。在同一軌道上風(fēng)馳電掣的兩個(gè)航天器，即便是輕輕一碰，也極易引發(fā)難以估量的后果。神舟八號(hào)飛船自動(dòng)識(shí)別為再次對(duì)接，關(guān)閉了自身動(dòng)力和供電系統(tǒng)。如果飛船姿態(tài)失穩(wěn)，將會(huì)有失聯(lián)的危險(xiǎn)，這將對(duì)后續(xù)載人交會(huì)對(duì)接計(jì)劃產(chǎn)生嚴(yán)重影響喬宗濤沉著應(yīng)戰(zhàn)，迅速研判故障，制定搶救方案，和專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)，有效處置了這起險(xiǎn)情?！拔覀円皇滞信e飛船和空間站，一手托舉航天員的生命?！睂?duì)于載人飛行任務(wù)測(cè)控，喬宗濤的要求比其他任務(wù)更高，任何問(wèn)題都要“見(jiàn)底”。

2016年10月18日凌晨4時(shí)許，北京航天飛行控制中心正在執(zhí)行天宮二號(hào)與神舟十一號(hào)載人飛行任務(wù)。突然，計(jì)算機(jī)接到空間目標(biāo)碰撞紅色預(yù)警。此刻，正值飛船入軌后第14圈，距實(shí)施交會(huì)對(duì)接僅剩不到24個(gè)小時(shí)，如不實(shí)施緊急規(guī)避控制，6小時(shí)后，搭載航天員景海鵬、陳冬的神舟十一號(hào)飛船可能與空間碎片發(fā)生碰撞，情況萬(wàn)分緊急！

空間碰撞紅色預(yù)警事關(guān)任務(wù)成敗，必須慎重復(fù)算確認(rèn)。飛控團(tuán)隊(duì)空間預(yù)警規(guī)避崗位迅速啟動(dòng)復(fù)算程序。隨著一條條指令、一個(gè)個(gè)參數(shù)輸入系統(tǒng)，很快程序就給出了復(fù)算結(jié)果：碰撞紅色預(yù)警！

在確認(rèn)復(fù)算結(jié)果后，測(cè)控通信指揮部迅速下達(dá)緊急規(guī)避的命令。幾分鐘后，各系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)和專(zhuān)家也火速趕到現(xiàn)場(chǎng)。大家在小小的軌道機(jī)房里圍站成一圈，討論分析應(yīng)急處置措施。這是一個(gè)必須快速求解的超級(jí)難題，既要成功規(guī)避碎片，又要確保按時(shí)交會(huì)對(duì)接，怎么辦？誰(shuí)來(lái)辦？這一刻，大家把目光都聚焦在中心軌道團(tuán)隊(duì)身上。

當(dāng)天4時(shí)30分，團(tuán)隊(duì)成員拿出了4種規(guī)避策略及其影響分析，經(jīng)專(zhuān)家組決策分析，決定將原計(jì)劃實(shí)施的遠(yuǎn)距離導(dǎo)引控制提前進(jìn)行。緊接著，接力棒交到了軌道控制崗位。航天飛控牽一發(fā)而動(dòng)全身，調(diào)整軌控時(shí)間，對(duì)后面幾次遠(yuǎn)距離導(dǎo)引控制以及飛船的飛行程序都有影響。根據(jù)規(guī)避策略，軌道控制崗位需要進(jìn)行應(yīng)急軌道重構(gòu)策略計(jì)算，在20分鐘內(nèi)重新設(shè)計(jì)后續(xù)3次變軌策略。

時(shí)間一分一秒地流逝，風(fēng)險(xiǎn)一步一步地逼近。軌道機(jī)房里，團(tuán)隊(duì)成員運(yùn)指如飛，聚精會(huì)神地進(jìn)行著控制策略計(jì)算。一旁的會(huì)議室里，忙碌一夜的各系統(tǒng)專(zhuān)家們倦意全無(wú)，焦急地等待著計(jì)算結(jié)果。40分鐘后，各系統(tǒng)專(zhuān)家對(duì)應(yīng)急控制策略進(jìn)行了復(fù)核，確定完全正確可行。這時(shí)，他們一直緊繃的神經(jīng)才稍稍放松。8時(shí)59分，一組組應(yīng)急控制數(shù)據(jù)從中心準(zhǔn)確發(fā)出。30分鐘后，神舟十一號(hào)飛船按計(jì)劃順利變軌，紅色預(yù)警成功解除！交會(huì)對(duì)接按原計(jì)劃實(shí)施！飛控人成功應(yīng)對(duì)了來(lái)自太空的威脅！

近些年來(lái)，北京航天飛行控制中心飛控團(tuán)隊(duì)在歷次重大航天任務(wù)中還多次化險(xiǎn)為夷，成功完成了天宮一號(hào)緊急避險(xiǎn)任務(wù)、天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船躲避空間碎片任務(wù)、玉兔二號(hào)失聯(lián)救援任務(wù)等太空搶險(xiǎn)任務(wù)，控制中國(guó)空間站成功規(guī)避空間目標(biāo)危險(xiǎn)接近，確保航天器在軌運(yùn)行安全，展現(xiàn)了高超的應(yīng)急處置能力。

邁向更深遠(yuǎn)的太空

《2021中國(guó)的航天》白皮書(shū)中指出，未來(lái)五年，我國(guó)將深化載人登月方案論證，組織開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。與此同時(shí)中國(guó)將繼續(xù)實(shí)施月球探測(cè)工程，發(fā)射嫦娥六號(hào)探測(cè)器、完成月球極區(qū)采樣返回，發(fā)射嫦娥七號(hào)探測(cè)器、完成月球極區(qū)高精度著陸和陰影坑飛躍探測(cè)，完成嫦娥八號(hào)任務(wù)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，與相關(guān)國(guó)家開(kāi)展國(guó)際月球科研站建設(shè)。繼續(xù)實(shí)施行星探測(cè)工程，發(fā)射小行星探測(cè)器、完成近地小行星采樣和主帶彗星探測(cè)，完成火星采樣返回、木星系探測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。論證太陽(yáng)系邊際探測(cè)等實(shí)施方案。

心至蒼穹外，目盡星河遠(yuǎn)。對(duì)于北京航天飛行控制中心飛控團(tuán)隊(duì)年輕人而言，夢(mèng)想始終在心間，探索太空的腳步也將邁得更穩(wěn)更遠(yuǎn)。

高宇輝是北京航天飛行控制中心高級(jí)工程師，在探月和深空任務(wù)中，其首次應(yīng)用人工智能規(guī)劃技術(shù)有效解決了復(fù)雜月面環(huán)境和火面環(huán)境下飛控任務(wù)規(guī)劃面臨的多約束難題，實(shí)現(xiàn)了航天器每一步動(dòng)作的精準(zhǔn)化、智能化規(guī)劃控制。在談及未來(lái)時(shí)，高宇輝表示，他的下一步是探月四期飛控任務(wù)規(guī)劃、載人登月飛控任務(wù)規(guī)劃，“隨著我國(guó)航天事業(yè)的快速發(fā)展，未來(lái)太空探索勢(shì)必面對(duì)更為復(fù)雜的航天器系統(tǒng)和任務(wù)需求，研究更為安全可靠、更加智能高效的規(guī)劃策略和技術(shù)方法，已成為世界航天大國(guó)亟待解決的課題。我和我的團(tuán)隊(duì)也將以此為目標(biāo)，努力在智能規(guī)劃和系統(tǒng)工程領(lǐng)域攻關(guān)沖鋒。助推中國(guó)航天走得更快更穩(wěn)、飛得更高更遠(yuǎn)！”高宇輝稱(chēng)。

在神舟十二號(hào)任務(wù)中擔(dān)任北京總調(diào)度的高健，因在直播鏡頭中反復(fù)報(bào)告“北京明白”，而受到了廣大網(wǎng)友的關(guān)注，展望未來(lái)，這位“北京明白”表示，“無(wú)論中國(guó)航天的步伐走得多遠(yuǎn)，我們始終要為在軌航天員、航天器提供最有力的支持?！沂潜本褪俏覀兊氖姑??！?/p>

心至蒼穹外，目盡星河遠(yuǎn)。未來(lái)，長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)中國(guó)空間站、建設(shè)國(guó)際月球科研站、火星采樣返回探測(cè)、木星系及行星際穿越探測(cè)、太陽(yáng)系邊際探測(cè)……即便天路遙遠(yuǎn)，這群年輕人始終夢(mèng)想在心間。

正如他們?cè)凇对卤痴魍尽窌?shū)中寫(xiě)下的那句話：月背本沒(méi)有路，我們來(lái)了，便走出了屬于自己的路。而這條路，也是所有航天人正在走的新長(zhǎng)征路。

來(lái)源：《中國(guó)青年報(bào)》 《環(huán)球時(shí)報(bào)》