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以我青春力量,托舉“天問”夢想——走近我國首次火星探測任務背後的青年科研工作者

2020-07-24 光明日报 陈海波 王斯敏
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語音播報

7月23日,在中國文昌航天發射場測控大廳,航天科技人員慶祝發射成功。新華社記者 才揚攝

  7月23日12時41分,我國首次火星探測任務天問一號探測器在中國文昌航天發射場成功發射,開啓了瑰麗壯美的火星之旅,邁出了我國行星探測的第一步。

  成績背後,是一代代中國航天人矢志不渝的執著追求,是一支支科研團隊並肩攜手的頑強奮戰。在首次火星探測任務中,青年人是重要參與者。一批“80後”“90後”投身其中,懷淩雲志、做務實事,在任務中發揮了重要作用。光明智庫把他們請到台前,分享最火熱、最閃亮的青春故事。

  最大的幸福,是個人奮鬥融入國家驕傲

  講述人:航天科技集團八院火星探測任務環繞器主任工藝師 張則梅

  有人問我,“工藝師”在航天中具體做什麽?實際上,就是把各位設計師腦子裏想的、圖紙和文件裏要求的制作出來,而且是從原材料級別開始做。我和我的團隊負責火星環繞器的生産、總裝和測試,探測器下部那個金燦燦的六邊形環繞器,就是我和團隊一點一點從無到有做出來的。如果把我們裝配的全程用相機拍攝下來,制作成延時攝影效果,相信絕對是一部震撼的大片。

  火星探測器執行任務期間,會展開太陽翼、各種天線和載荷,看起來非常震撼。但這對我和團隊來說,是巨大的考驗。如何抵消地球重力場的影響,如何減少對活動部件的影響,如何對機構進行保護……我們一遍遍努力攻克接連出現的難題。

  現在的航天人整體年輕化。我出生于1985年,2010年參加工作,在團隊裏年紀最大。我的很多同事都是“90後”“95後”。由于任務的特殊性,我們先在上海完成了環繞器的階段研制,之後于2019年4月15日將其運到北京,在北京繼續研制,直到送進發射場。這樣長期出差,家人很難適應和理解,只能慢慢去解釋、努力去克服。

  2016年8月,我的女兒出生了。休完産假,我就開始忙火星環繞器的工作,她的成長基本和這項工作同步。她生日時,她第一次去學校時,我只能坐最早的航班從北京飛往上海,匆匆陪她片刻,再趕當天最晚的航班返回北京。

  當然,不只是我。航天人都面臨著各種各樣的難題,但大家都堅持下來了。我們用四年、五年甚至十年的時間,完成了人生中最驕傲的一段曆程。我不知道自己今後還會遇到什麽樣的任務,但這段火星探測之旅絕對會是濃墨重彩的一筆,也是我能向孩子“顯擺”一輩子的事。習近平總書記說,青春是用來奮鬥的。個人奮鬥能融入國家的驕傲,是我最大的幸福。

  在追求萬無一失的道路上奮力奔跑

  讲述人:中國科學院国家空间科学中心火星探测任务有效载荷总体主任设计师 王连国

  我們團隊承擔本次天問一號任務有效載荷的研制工作。有效載荷的研制啓動比探測器系統晚了一年多,爲了趕上整個任務的進度,我們從開始就得追趕。

  但追趕談何容易?有效載荷設備技術新,性能指標高,功能和工作模式複雜,形狀還各不相同。參加單位有11家,部分單位尚是航天新兵。中科院國家空間科學中心作爲有效載荷總體單位,必須從頂層進行優化設計。我們采用了一套適合行星探測的集中式載荷管理方案,將各個相對獨立的載荷設備組成一個協調的整體。這套方案考慮了深空探測的特點,重量和能源約束苛刻,時延大,自主能力要求高。方案推行中常遇到困難,我們多次討論,甚至爭吵,目的只有一個:做到最優、最完美。航天人很多都是完美主義者,甚至像是患上了強迫症。也正是因爲有這樣一群人,我們才能把工作做到萬無一失。

  研制過程很是坎坷,多次出現“從一個坑裏爬上來,又掉進另一個坑裏”的情況。我在發射場看到一條標語“強者,都是含著淚奔跑的人”,對此感觸非常深。航天領域有一個著名的“歸零法則”——一旦某個環節出現問題,必須從零開始,對全鏈條每一步進行細致檢查,直至問題完全解決。每次艱苦的歸零之後,在評審會上常有人眼裏噙滿淚水。

  在這個團隊裏,加班是常態,帶病工作、家人生病無暇照看也常有發生。新冠肺炎疫情發生後,需要進行連續24小時的試驗,由于有些人處于隔離狀態,人手不夠,其他人不管年齡大小、不管男女,都毅然頂了上來。由于不能乘坐公共交通工具,有幾位同志冒著深夜的寒風,騎著電動自行車趕回十幾公裏外的家裏。

  在全體參研人員的艱辛付出下,有效載荷趕上了整個任務的進度,按期裝器來到發射場,繼續緊張有序地開展工作。我們有幾項專項試驗需要在發射場做,其中一項流程很複雜,大家進行了3次推演,修改了5次測試細則,測試時間持續了2天半,每天都忙到淩晨。有了前期紮實工作的基礎,我們最終圓滿完成了發射前的各項任務。

  能夠參加本次任務,我感到非常光榮和自豪。做偉大航天精神的踐行者,爲空間科學探測事業增磚添瓦,這是我們的初心和使命。

  一聲“探測器好”,喊出必勝決心

  講述人:航天科技集團五院火星探測任務探測器測試指揮 高芫赫

  我是一名“90後”,2017年從北京航空航天大學畢業,來到航天科技集團五院總體部測試中心工作。簡單來說,我們的工作是測試驗證衛星各單機設備主要功能性能、設備間接口以及整星系統級功能性能,通過我們的手來檢驗衛星的“健康狀態”,保證衛星完美無瑕地轉入發射場,等待發射。

  2017年年底,我接到火星探測器測試指揮的任務,要帶領團隊完成測試任務的“王牌”重頭戲——模飛測試,也就是將衛星從發射到著陸火星表面,再到火星車火面行走的整個事件在地面進行模擬飛行驗證。在編寫測試實施文件的一個多月裏,爲了做到萬無一失,我認真學習了探測器各個分系統的設計文件,遇到不懂的問題就去請教各位主任設計師,甚至型號副總師、總師。有時遇到一些關鍵問題必須當天攻克,哪怕很晚了,我也能及時聯系到各位設計師。這是因爲我們航天人有一個傳統:手機永遠不關機,確保探測器研制過程中的溝通及時有效。

  經過一個多月的准備,終于迎來了驗證的那一天。模擬發射開始了!器箭分離,地火轉移,近火制動……聽到GNC(飛船制導、導航和控制)分系統報出“火星進入大氣”,所有人的心都緊繃了起來。因爲從這一刻起,一切後續動作都由衛星自主完成,此前近8小時的准備,就是爲了這最危險的環節——“探測器進入下降著陸”,讓衛星能夠平安著陸到火星表面。時間一秒一秒過去,各項遙測參數均顯示正常,直至GNC分系統報出“火星著陸”,我的心才放了下來,帶頭鼓起了掌。那一刻,所有人都非常高興,相互道喜。看著眼前這一幕,我深深感受到航天人所特有的“大力協同”精神。

  2020年3月29日,我們從北京出發。三年前的這一天,我來五院報道,成了一名航天人。三年後的這一天,我作爲火星探測器測試指揮,來到了文昌發射場,並在其後的日子裏完成火星探測器發射任務。在發射日當天,我代表火星探測器系統向發射場指戰員、全體火星探測任務成員、全國人民報告“探測器好”,也就是告訴大家:火星探測器系統已經作好充分准備,靜待發射。

  以前每次在電視上看火箭發射,聽到“10,9,8,7……發射”的倒計時聲,我都羨慕不已,覺得特別潇灑。現在,我終于有機會在發射場喊出屬于我們探測器的口令了。測試主任設計師告訴我:“這一聲‘探測器好’,一定要喊出必勝的決心!”我明白,這短短四個字,代表著火星探測器背後所有研制人員6年的艱辛奮鬥,代表著全體航天人對這顆衛星的熱切希望。

  于是,我每天除了在宿舍練習這個口號,還會來到海邊,對著大海高聲練習。爲了喊出最佳效果,我嘗試了好幾個版本,最後決定使用“探~測器好~”這個版本,既能清晰准確地發音,又能將我們的必勝決心喊出來,把我們探索浩瀚宇宙的願景喊出來,把我們航天人對家國的熱愛喊出來,向我國“天問”系列深空探測任務拉開大幕送上最響亮的祝願!

  以燃燒的青春築夢火星、奉獻航天

  講述人:航天科技集團八院火星探測任務環繞器總體總裝狀態控制崗 徐亮

  在我國首次火星探測任務中,我的工作崗位是火星環繞器總體總裝,具體職責是:在設計階段負責火星環繞器總體結構和布局總裝設計,在研制試驗階段負責現場AIT(總裝/集成/測試)工作,對總體技術狀態負責。

  我1986年出生,2011年碩士畢業後進入上海航天技術研究院(即航天科技集團八院)工作。當時正值國家深空探測規劃論證,一期重點任務就是火星探測。非常幸運,我直接參與到了領域論證、火星任務論證之中。這項任務從2011年延續至2016年,過程十分曲折,最終確定工程立項,一步實現“繞、落、巡”。

  八院承擔了天問一號任務中的火星環繞器抓總設計研制工作。由于跟航天科技集團五院采取並研、聯合試驗的模式,我們去北京出差、開會、做試驗就變成了家常便飯。朋友們偶爾聯系時,總會“嘲笑”我:不是在北京,就是在去北京的路上,回上海和回家反而成了出差。有時任務特別緊張,我便乘坐高鐵早上赴京、晚上返滬,常常一天十多個小時奔波在路上。

  火星研制大致分爲方案、初樣、正樣幾個階段。天問一號發射前,曆經了約24個月的研制試驗,在這個過程中,環繞器已經累計加電3100小時,其中在發射場期間累計加電550小時。而一般衛星型號,在出廠時加電約1000小時、在發射場最多加電100小時。此外,火星任務在發射場的工作時長達104天,也遠大于一般型號任務。

  環繞器上有7類12件機構,用以完成飛往火星時的各項功能任務。這些機構完成研制後要在地面進行測試。機構專項測試是一個各系統聯合試驗,涉及單位多、技術狀態複雜、風險大。正樣研制時,在上海、北京、發射場一共進行了4個輪次的機構展開專項測試,每輪次都是10天10夜連軸轉,目的是最大程度確保機構的安全性,匹配試驗任務的進度。

  火星探測,任務艱巨、使命光榮。因爲天體窗口約束,每26個月才有一次發射機會,因此,立項之初,研制團隊所有人便在心裏明確了一個概念——火星任務必須按時、保質、保量完成任務。

  未來的路很長,我們必須迎難而上。燃燒青春、築夢火星、奉獻航天,是我們這代年輕人的使命,也是幸事。

  有問題共同解決,有風險共同承擔

  講述人:國家航天局探月與航天工程中心深空部主管 陳剛

  天問一號任務由工程總體和五大系統組成,各系統分工明確,組織嚴密,共同完成工程任務的方案設計、産品研制、設施建設、試驗和發射實施。工程中心爲工程總體單位,負責組織天問一號任務的先期研究和工程立項,制定研制任務總要求,組織系統技術協調和總體專題研究,保證系統最優、工程目標可實現。

  我和火星的緣分開始于2017年8月。畢業後,我進入航天五院總體部,成爲一名航天工程師,主要參與火星探測器的綜合測試工作。那時候是火星初樣階段,綜合測試作爲總體專業,可以接觸到探測器系統的總體要求、方案設計、研制試驗等技術文件。崗位工作離探測器很近,也便于學習掌握探測器的功能性能、工作模式和飛行程序,對開展後續總體工作奠定一定的基礎。

  在經曆了探測器系統初樣和正樣階段工作後,2020年1月,我調入探月與航天工程中心,參與到工程總體組織工作當中。之後,我一面參與系統間接口控制文件、總體技術文件的編寫印發,完成工程總體正樣研制總結,參與組織總師系統會、調度會、大系統接口協調會等工作;一面跟蹤各系統正樣和發射實施階段工作,參與組織協調人員和産品進場、發射場計劃等工作。後來進駐發射場,全程參加到首次火星探測任務的發射實施階段工作中。

  进场这段时间,感触非常多。一边在前方密切跟踪探测器、运载火箭、发射场系统的发射准备工作,同时还要兼顾后方的测控系统准备工作、飞控工作進展。这是一次很好的机会,一次难得的可以全面了解航天系统工程和工程组织的机会,通过发射场期间组织的各类技术协调和技术研讨工作,逐渐加深对各系统组织模式、工作流程、系统间接口协调等各方面的理解。密切跟踪技术状态更改和质量问题归零,加强与试验队的沟通,主动参与协调会、汇报会,掌握任务进展的同时,也不断进行总结,主动学习其他相关学科知识,深化自己对火星任务、大系统方案的理解,以便更好地开展工程总体工作。

  在發射場,工程總體工作組堅守前線,確保前後方第一時間掌握任務進展,以便及時開展組織協調和作出決策。工程各系統始終堅持“有問題共同解決,有困難共同克服,有余量共同掌握,有風險共同承擔”的理念,大力協同,全力以赴,確保天問一號任務順利實施。

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