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月球已近,火星尚遠——中國航天工程師迎接新挑戰

嫦娥四號探測器總設計師孫澤洲。航天科技集團五院供圖

嫦娥四號探測器總設計師孫澤洲的頭髮理得很短,兩眼炯炯有神,透著英氣,與人交談時語速飛快,條理清晰。

「每次看到月亮,我都會想到中國的探測器在月球上留下了印記。嫦娥四號成為第一個在月球背面軟著陸的航天器,我作為從事這一任務的一員,感到很自豪。」孫澤洲說。

從月球到火星

上世紀90年代中國開始論證嫦娥一號時,中國僅有支持近地衛星的測控網,如何實現地月之間38萬公里的測控還是個難題。

學習測控通信專業的孫澤洲參與了探月團隊。「1996年第一次聽老專家講月球探測時,我感到月球還是個很遙遠的目標。」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。「我現在覺得4億公里很頭疼。」孫澤洲笑道,指的是他的團隊正承擔火星探測器的研製任務。

中國計劃2020年發射火星探測器,一次完成對火星的「繞、落、巡」。這樣形式的探測還沒有哪個國家實現過。孫澤洲說,這體現出中國在空間技術發展中的「首創精神」,但難度非常大。

中國火星探測器外觀設計構型圖。國家航天局供圖

火星探測對中國的航天工程師來說是全新的挑戰,他們要解決地火之間遠距離測控通信以及如何登陸火星等問題。20世紀60年代以來,國際上已實施的40多次火星探測任務,成功率約為一半。

最讓孫澤洲擔憂的是火星的大氣。

「當年我們研究如何登陸月球時,覺得月球如果有點大氣該多好啊,我們要完全靠探測器攜帶推進劑,一共不到4噸的發射重量,三分之二帶的都是推進劑。可是當我們開始研製火星探測器時,發現有大氣也很麻煩,雖然不用帶那麼多推進劑了,但是火星大氣的不確定性帶來的問題,要比沒有大氣複雜得多,有些事靠運氣。」他一連串用了好幾個「很麻煩」來形容研製火星探測器中遇到的難題。

但他和團隊勇敢地迎接著挑戰。「正因為有壓力,才能帶來技術的進步。」孫澤洲說,「等我們的探測器登陸火星後,我們就又成長了。」

永不止步

39歲的李飛從小就有太空夢,在天津大學學習機器人專業後,2009年進入中國航天科技集團五院工作,成為嫦娥三號、四號團隊中的骨乾。

嫦娥四號著陸器總體主任設計師李飛。航天科技集團五院供圖

「我們的探測器可以理解成機器人。嫦娥四號動力下降是全自主的,可對月面的障礙物識別判斷,自主降落到安全著陸區,這就很類似機器人。未來的深空探測中,尤其是到了更遙遠的火星、木星、冥王星等,通信時間越來越長,需要更智能化的機器人。」李飛說。

他回憶說,研製團隊在北京郊區開展著陸器的懸停試驗時是寒冷的冬季,因為儀器要在低溫下工作,試驗都是在凌晨進行。研製人員每天三點起床去做試驗,白天還要分析數據,堅持了一個月,非常辛苦。

李飛說,中國探測器登月過程的製導導航控制技術是世界領先的,尤其是懸停避障技術讓國際震驚。美國的火星探測器有懸停避障技術,但在上世紀六七十年代美國登月是宇航員控制的;蘇聯的月球探測器沒有懸停避障技術。中國是第一個在登月中實現探測器自主懸停避障的。

一次俄羅斯同行對李飛說,他們把嫦娥三號整個登陸過程看了上百遍,研究中國人到底是怎麼做到的。「我們曾經無數次研究過蘇聯當年的探月任務,現在反過來是他們學習我們了。」

「從事深空探測最大的樂趣是探索未知,能對中國和全人類的科技發展都有貢獻,這是最吸引我的地方。」李飛說。

孫澤洲說:「深空探測都是高風險的任務,從事深空探測,我們不能止步,總有新的挑戰在前面,但這正是深空探測的魅力所在,如果多年隻重複做同樣的事,沒有挑戰,也就失去了探索的意義。」

登上月球背面的嫦娥四號著陸器和玉兔二號月球車 。國家航天局供圖

孫澤洲和他團隊中不少人既參與了月球探測,又從事火星探測,這樣的機會全世界罕見,他們覺得自己是「地球上最幸福的人」。

孫澤洲33歲就擔任了嫦娥一號探測器的副總設計師,是中國航天界當時最年輕的副總師。而在中國探月、載人航天、北斗導航等科研團隊中骨乾的平均年齡都僅為三十齣頭。

他說,自己和許多中國年輕的工程師一樣,趕上了中國高速發展的好時機。近十幾年來中國航天的迅猛發展,為年輕人創造了很好的舞台。「我們是幸運的,個人的成長期和航天事業高速發展階段是同步的,我們有更多的機會和壓力促使我們成長。」

李飛認為,中國新一代航天人繼承了老一輩航天人無私奉獻的精神。隨著時代發展,新一代航天人的教育背景更好,具有全球性視野,創新能力更強,思想上更靈活。

玉兔二號熱控分系統主任設計師陳建新說:「作為新一代航天人,我們掌握了更強大的設計工具,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現,為人類帶來飛越性的發展。」陳建新說。


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