中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所,嫦娥五號(hào)帶回的1731克月壤中,有3克曾交給這里的李獻(xiàn)華院士做研究。中秋節(jié)前夕,三位年輕的航天人特地來(lái)到這里,近距離了解有關(guān)月壤的研究進(jìn)展。
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從遙望明月到知曉月亮的秘密,平均年齡僅33歲的“嫦娥五號(hào)”研發(fā)團(tuán)隊(duì)用無(wú)可比擬的青春力量在托舉“嫦娥”的漫漫長(zhǎng)路上,書寫了嶄新的探月故事。
逯運(yùn)通:嫦娥五號(hào)返回器總體設(shè)計(jì)師
對(duì)于一個(gè)國(guó)家的航天戰(zhàn)略來(lái)說(shuō),火箭的重要性不言而喻,無(wú)論是發(fā)射衛(wèi)星,還是發(fā)射月球探測(cè)器、火星探測(cè)器,甚至載人空間站,都需要火箭來(lái)完成。逯運(yùn)通,1985年出生,2004年考入北京航空航天大學(xué),2011年于本校碩士畢業(yè)。2011年1月,中國(guó)探月三期計(jì)劃正式立項(xiàng)。這一年4月,逯運(yùn)通碩士畢業(yè)后進(jìn)入到航天科技集團(tuán)五院總體設(shè)計(jì)部工作,成為中國(guó)三期探月計(jì)劃中的一員。探月工程的一期和二期分別完成的是探月工程的前兩步:“繞”和“落”,第三期的任務(wù)是 “回”,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)月面無(wú)人自動(dòng)采樣返回。
逯運(yùn)通:2011年領(lǐng)導(dǎo)讓我去看嫦娥五號(hào)整個(gè)飛行過(guò)程的一個(gè)設(shè)計(jì),是既要落到月面上還要實(shí)現(xiàn)月面自動(dòng)采樣和封裝,還要從月面上起飛,起飛之后還要和留軌的軌道器和返回器交會(huì)對(duì)接,再把樣品傳遞給返回器,返回器再攜帶樣品,以半彈道跳躍式方式高速帶入大氣層。當(dāng)時(shí)我看到整個(gè)飛行過(guò)程如此之復(fù)雜,探測(cè)器整個(gè)構(gòu)建也是非常復(fù)雜,覺(jué)得太不可思議了。
嫦娥五號(hào)探測(cè)器由軌道器、返回器、著陸器、上升器四部分組成。2012年,剛剛工作一年多的逯運(yùn)通開始從事返回器機(jī)械總體設(shè)計(jì)一崗的工作。
逯運(yùn)通:我剛調(diào)到這個(gè)崗位,馬上就遇到一個(gè)非常難解決的問(wèn)題。咱們航天器有一個(gè)非常重要的工作叫精測(cè),所謂精測(cè)就是要測(cè)量這個(gè)航天器一些敏感器、機(jī)構(gòu),跟航天器本身的關(guān)系,相對(duì)關(guān)系。
返回器的精測(cè)難題,是因?yàn)榉祷仄魇且粋€(gè)封閉艙體,高精度設(shè)備裝在艙內(nèi),要想完成精測(cè),就需要將返回器開艙讓高精度設(shè)備露出來(lái),但開艙后取得的測(cè)量結(jié)果和艙體封閉狀態(tài)下的實(shí)際情況相差甚遠(yuǎn)。
逯運(yùn)通:我們當(dāng)時(shí)只有一個(gè)特別土的辦法,我在閉合的狀態(tài)下測(cè),在返回器上開兩個(gè)洞,就相當(dāng)于開兩個(gè)窗戶,去看這兩臺(tái)儀器來(lái)測(cè)量它。但是這樣就有很大的代價(jià),一個(gè)是增重,還有一個(gè)是研制進(jìn)度上有個(gè)反復(fù)。當(dāng)時(shí)我就是拉著精測(cè)工藝師阮國(guó)偉,我們就天天一起想辦法一起琢磨,后來(lái)我們就想到了,我們?yōu)槭裁匆谶@個(gè)返回器上開洞呢?我們從其他的角度上拆兩臺(tái)設(shè)備,從設(shè)備孔里去看這臺(tái)設(shè)備,我只是把這個(gè)設(shè)備鏡子再調(diào)整一下對(duì)準(zhǔn)我們拆下設(shè)備這個(gè)洞,這樣我們看到了這臺(tái)設(shè)備。這個(gè)事情別人也沒(méi)有做過(guò),也是我們自己想到的,所以覺(jué)得我們肯定也能做好這樣的一個(gè)事情。
記者:當(dāng)時(shí)遇到這個(gè)難題想了多久才想出來(lái)解決辦法?
逯運(yùn)通:當(dāng)時(shí)想了有四五天,當(dāng)然你覺(jué)得四五天的時(shí)間可能不長(zhǎng),但是對(duì)于我們來(lái)說(shuō),其實(shí)四五天時(shí)間已經(jīng)非常長(zhǎng)了。我們?cè)诮鉀Q這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候,這個(gè)返回器當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)研制工作其實(shí)是停止的,專門停了一段時(shí)間,讓我們?nèi)ハ脒@個(gè)辦法,去解決這個(gè)問(wèn)題。
要制造的返回器只有一個(gè),但它所涉及的領(lǐng)域遠(yuǎn)不只是逯運(yùn)通熟悉的機(jī)械總體部分。在航天器的總裝集成階段,無(wú)論是哪個(gè)領(lǐng)域,逯運(yùn)通都習(xí)慣了每個(gè)環(huán)節(jié)都要到場(chǎng)監(jiān)測(cè)。比如至關(guān)重要的防熱涂覆工作。
逯運(yùn)通:就是防熱燒蝕這塊工作,具體由防熱專家來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,我主要是來(lái)監(jiān)測(cè)他們實(shí)施的一個(gè)過(guò)程。
記者:但是這就有一個(gè)跨專業(yè)了,人家那個(gè)專業(yè)會(huì)鉆研得很深,你去監(jiān)測(cè)了,但你能不能從頭到尾,從里到外都明白?
逯運(yùn)通:這就得提前下功夫,得去學(xué)。我本身并不是防熱專業(yè)出身的,但是我在從事返回器的總體設(shè)計(jì)工作中,我把防熱大大小小的文件基本都是看了遍,包括他們圖紙,所以我對(duì)防熱的設(shè)計(jì)狀態(tài)也是非常了解的。所以你對(duì)這個(gè)狀態(tài)了解,對(duì)它進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)控制,自然也就是相對(duì)容易一些。
記者:這個(gè)是你分內(nèi)的工作,還是說(shuō)你為了做好工作要做的額外工作?
逯運(yùn)通:這是我分內(nèi)工作的延伸。從我覺(jué)得對(duì)這項(xiàng)工作的要求來(lái)講,那我就必須去了解它我才能做好技術(shù)狀態(tài)控制。我不可能說(shuō)是我人就在那,我就在看,張三說(shuō)好了,那我就認(rèn)為好了。我也肯定需要有自己判斷,要不然我這個(gè)崗位也就失去了意義。
李驥:嫦娥五號(hào)著陸上升制導(dǎo)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師
2006年博士畢業(yè)后,李驥進(jìn)入到航天科技集團(tuán)五院502研究所,這一年嫦娥三號(hào)探月工程還沒(méi)有正式立項(xiàng),但已經(jīng)處于關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和研究階段。嫦娥三號(hào)探測(cè)器的主要任務(wù)是完成我國(guó)探月工程首期目標(biāo)繞落回中的“落”,由于李驥的學(xué)業(yè)背景,2008年,他被直接分配負(fù)責(zé)探測(cè)器到達(dá)距離月球表面15公里后的制導(dǎo)和導(dǎo)航。對(duì)于當(dāng)時(shí)的嫦娥三號(hào)探測(cè)器來(lái)說(shuō),李驥要做的,就是探測(cè)器在距離月球表面15公里時(shí),往何處飛,怎么飛以及在什么地方降落的問(wèn)題。
李驥:這個(gè)任務(wù)里面遇到很多不確定性的因素,包括月球表面它有山,不像咱們飛機(jī)著陸有一個(gè)平坦的機(jī)場(chǎng),它這個(gè)山地有高低有起伏,我們會(huì)不會(huì)碰到這個(gè)問(wèn)題,我們下降過(guò)程中整個(gè)導(dǎo)航確定自身的位置、速度和姿態(tài)都得靠自己。
記者:這都得在地上全都設(shè)計(jì)好讓它去著陸。
李驥:讓它自己去執(zhí)行,因?yàn)樵瓉?lái)美國(guó)阿波羅它實(shí)現(xiàn)了月球著陸,但是它上面有人,很多的事情都可以靠人去處理,比如說(shuō)我看到月表這塊有很多坑,我不能在這著陸,人可以像開飛機(jī)一樣去操縱著陸器,換一個(gè)別的地方著陸,但我們作為無(wú)人的著陸器來(lái)說(shuō)也碰到這樣一個(gè)地形,就得靠自己了,靠自己去發(fā)現(xiàn)它避開它,到一個(gè)地方著陸,這是要負(fù)責(zé)的這塊。
當(dāng)時(shí),和李驥一起研發(fā)這個(gè)難題的,還有另外三位年輕的博士。對(duì)于他們來(lái)說(shuō),這是一個(gè)全新的課題。但年輕的好處是,他們不僅有著濃厚的興趣,更有著非凡的勇氣。
2013年12月2日,嫦娥三號(hào)成功發(fā)射,12月14日,嫦娥三號(hào)僅用了12分鐘就成功著陸月面,著陸器和巡視器互拍成像,標(biāo)志著嫦娥三號(hào)任務(wù)圓滿成功。2011年,探月三期工程正式立項(xiàng),嫦娥五號(hào)提上議事日程。李驥和他的團(tuán)隊(duì)要負(fù)責(zé)的,就是如何讓著陸器、上升器組合體在月球表面安全著陸,然后再讓上升器在月面自動(dòng)起飛,到軌道器和返回器交互對(duì)接這一過(guò)程中的制導(dǎo)和導(dǎo)航。
記者:嫦娥五號(hào)又往前走一步,還要到落了以后再發(fā)射回這個(gè)軌道,并且回到地球,這塊你和你同事仍然要做,把這個(gè)難跨過(guò)去,前后加起來(lái)用了多久的時(shí)間?
李驥:整個(gè)嫦娥五號(hào)著陸過(guò)程這一部分可能跟嫦娥三號(hào)技術(shù)是通用的,上升這個(gè)過(guò)程大家可能覺(jué)得非常難,但它其實(shí)只是有一些點(diǎn)是我們以前沒(méi)接觸過(guò)的,但是這個(gè)上升飛行的過(guò)程這樣一個(gè)控制,還有它的制導(dǎo)和我們著陸過(guò)程實(shí)際上有比較大的相似性,甚至我們有的專家說(shuō)上升過(guò)程可能是著陸的逆過(guò)程,在這里面我們研制上升過(guò)程借鑒了很多著陸過(guò)程的一些設(shè)計(jì)一些想法,還有一些它的算法,所以它做起來(lái)跟原來(lái)攻克著陸的時(shí)候比,著陸的時(shí)候還是付出了更多一些。
張舒:長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)師
張舒,生于1989年,2014年研究生畢業(yè)后正式加入長(zhǎng)征五號(hào)火箭隊(duì)伍,成為一名設(shè)計(jì)師。
張舒:第一天進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候,我在他們做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候不小心把電給斷了,因?yàn)槲乙煜ひ幌抡麄€(gè)場(chǎng)景和軟件的功能,我當(dāng)時(shí)選了一個(gè)退出,退出有個(gè)自動(dòng)斷電流程,當(dāng)天的實(shí)驗(yàn)就重新干了。所以在之后兩三個(gè)月,有一個(gè)人在我旁邊盯著我操作,甚至我編一行代碼他都要看一眼,問(wèn)我這行代碼干什么用的。
記者:這三個(gè)月你的長(zhǎng)進(jìn)有多大?
張舒:說(shuō)實(shí)話有時(shí)候他也盯不住,因?yàn)槲覟榱艘M快熟悉我的技術(shù)會(huì)待到很晚,他們就想一個(gè)辦法,他們先走,然后把電斷了,我只能看代碼,不能干其他的。
記者:你怎么看有個(gè)“貼身保鏢”盯著你呢?
張舒:這不好事嗎?因?yàn)樗抢蠋熐拜叄袉?wèn)題你直接問(wèn)不就行了,他既然愿意分出時(shí)間分出精力來(lái)盯著我,我不用白不用,總比你在那一個(gè)人琢磨要強(qiáng)多了。
被緊盯了三個(gè)月后,漸漸地沒(méi)有人再擔(dān)心張舒會(huì)惹禍了。之后的兩三年時(shí)間里,張舒充分展示了他的工作能力,把接手的軟件從原來(lái)兩萬(wàn)行的規(guī)模編到六萬(wàn)行左右的規(guī)模,并通過(guò)測(cè)試驗(yàn)證了他所編軟件的成熟和可靠。
2016年11月3日,我國(guó)運(yùn)載能力最大的火箭“長(zhǎng)征五號(hào)”在文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功升空,長(zhǎng)征五號(hào)火箭起飛質(zhì)量約869噸,主要用于發(fā)射地球同步轉(zhuǎn)移軌道衛(wèi)星,地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力達(dá)到14噸。但是,2017年7月2日,“長(zhǎng)征五號(hào)”運(yùn)載火箭在執(zhí)行預(yù)定任務(wù)時(shí),發(fā)射失利,消息宣布時(shí),張舒就在發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)。自查在當(dāng)天晚上就開始啟動(dòng)。
記者:你用了多久排除了問(wèn)題不是出在你這?
張舒:當(dāng)天晚上夜里邊,因?yàn)槲覀円矝](méi)睡覺(jué),基本上就可以斷定這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有發(fā)生在控制系統(tǒng)上面,因?yàn)槲覀兊男盘?hào)發(fā)出的是正常的,也就是說(shuō)當(dāng)時(shí)我們從這種驚愕到不敢相信到不愿意接受現(xiàn)實(shí),到真正忙起來(lái)以后,慢慢就跟現(xiàn)實(shí)妥協(xié)了。
記者:你自己回頭想想,這段經(jīng)歷對(duì)你來(lái)說(shuō)有沒(méi)有一段挺折磨的過(guò)程。
張舒:肯定是有的,你在某一段時(shí)間里邊你做了很多很多工作,沒(méi)有任何結(jié)果。因?yàn)闆](méi)有任何結(jié)果,你將來(lái)還要做更多的工作,可能還是沒(méi)有結(jié)果,你永遠(yuǎn)都不知道你哪一天能看到一個(gè)頭,也不知道你哪一天的加班熬夜或者你做的具體的事是有意義的,就是蒙著你的眼睛在黑暗里奔跑,看不到出口。
發(fā)射失利后的908天,整個(gè)研制團(tuán)隊(duì)負(fù)重前行,含淚奔跑,最終檢查出故障發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)的位置,并進(jìn)行了徹底的修復(fù)。
記者:你們等待發(fā)動(dòng)機(jī)找問(wèn)題分析問(wèn)題改錯(cuò)誤,這個(gè)過(guò)程你們?cè)谧鍪裁矗?/p>
張舒:復(fù)查自己的產(chǎn)品,絕對(duì)不允許說(shuō)等發(fā)動(dòng)機(jī)做好了以后,我們的產(chǎn)品有任何的閃失或者任何的問(wèn)題。
記者:這兩年如果說(shuō)從整體上也許是緩慢了一些,但是對(duì)于你們理解這個(gè)型號(hào)的火箭,對(duì)于你們理解其中的道理和這個(gè)火箭的機(jī)理有什么幫助?
張舒:本來(lái)我們不是完全理解的,甚至我們自己的產(chǎn)品可能有一些地方也考慮得不是很周全,那么我們最后給它設(shè)計(jì)的所有技術(shù)都吃透,有什么問(wèn)題你問(wèn)我,你問(wèn)不倒。
記者:所以人可能就是這樣,這一段艱難的過(guò)程身處其間的時(shí)候每一天都很難過(guò),但是你真的走出了這個(gè)隧道回過(guò)頭去看,它是多重要的一段履歷。
張舒:它在我整個(gè)的工作過(guò)程當(dāng)中都是很有用的,哪些坑需要避,哪些工作需要事先安排,哪些風(fēng)險(xiǎn)需要事先控制排查,都是我在長(zhǎng)五這個(gè)型號(hào)里邊收獲的一些經(jīng)驗(yàn)。
2019年12月27日,長(zhǎng)征五號(hào)遙三運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空,將衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,任務(wù)取得圓滿成功。2020年11月24日,長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭成功將嫦娥五號(hào)探測(cè)器送入地月轉(zhuǎn)移軌道。
記者:發(fā)射嫦娥五號(hào)的時(shí)候,不管是業(yè)內(nèi)還是業(yè)外都說(shuō)長(zhǎng)征五號(hào)這是一次幾乎可以稱得上完美的發(fā)射,你覺(jué)得這個(gè)精度是怎么來(lái)的?
張舒:大家一起團(tuán)結(jié)配合,首先就是總體室包括發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè),他們給的一些發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)非常準(zhǔn)確,再一個(gè)就是我們控制系統(tǒng)涉及到10萬(wàn)個(gè)左右的數(shù)字,大概是幾千個(gè)參數(shù),一個(gè)一個(gè)核對(duì),驗(yàn)證仿真實(shí)驗(yàn)也是跑了一遍又一遍,包括在靶廠,在射前也是跑了幾遍,我們當(dāng)時(shí)對(duì)精度就有一些把握了,但是沒(méi)想到精確到這種程度。
嫦娥五號(hào)意味著中國(guó)探月工程三步走的戰(zhàn)略圓滿完成,但探索路上的奔跑并沒(méi)有停止。三個(gè)年輕人的十年青春、幾代航天人的奮斗、十八年探月歷程,中國(guó)航天人托舉“嫦娥”飛向月宮的故事將繼續(xù)書寫。
標(biāo)簽: 青春力量