從“東風(fēng)一號(hào)”到“東方紅一號(hào)”，從“神舟”到“天宮”，從月球到火星，從航天大國(guó)到航天強(qiáng)國(guó)……北京日?qǐng)?bào)客戶(hù)端今日推出慶祝新中國(guó)成立70周年特別報(bào)道《人民》之科技篇，讓我們一起回放歷史上那些被科技之光照亮的時(shí)刻，重溫那些舉國(guó)振奮的瞬間。
2004年，中國(guó)正式啟動(dòng)分為“繞、落、回”三步走的嫦娥探月工程。2019年1月3日，嫦娥四號(hào)首次實(shí)現(xiàn)人類(lèi)探測(cè)器在月球背面軟著陸。在月球探測(cè)領(lǐng)域，中國(guó)已毫不遜色地躋身世界先進(jìn)行列，為人類(lèi)和平探索利用月球做出了新的貢獻(xiàn)。
中國(guó)后續(xù)將開(kāi)展火星探測(cè)等更加驚心動(dòng)魄的深空探測(cè)，以堅(jiān)定的步伐由航天大國(guó)邁向航天強(qiáng)國(guó)。
中國(guó)火星探測(cè)器外觀設(shè)計(jì)構(gòu)型圖。國(guó)家航天局供圖
★ 故事 ★
月球已近，火星尚遠(yuǎn)
孫澤洲的頭發(fā)理得很短，兩眼炯炯有神，透著英氣。這位嫦娥四號(hào)探測(cè)器總設(shè)計(jì)師與人交談時(shí)反應(yīng)敏捷，語(yǔ)速飛快，條理清晰。
“每次看到月亮，我都會(huì)想到中國(guó)的探測(cè)器在月球上留下了永久印記。嫦娥四號(hào)成為第一個(gè)在月球背面軟著陸的航天器，我作為從事這項(xiàng)任務(wù)的一員，感到很自豪。”孫澤洲說(shuō)。
上世紀(jì)90年代中國(guó)開(kāi)始論證嫦娥一號(hào)時(shí)，中國(guó)僅有支持近地衛(wèi)星的測(cè)控網(wǎng)，如何實(shí)現(xiàn)地月之間38萬(wàn)公里的測(cè)控還是個(gè)難題。學(xué)習(xí)測(cè)控通信專(zhuān)業(yè)的孫澤洲參與了探月團(tuán)隊(duì)。
“1996年第一次聽(tīng)老專(zhuān)家講月球探測(cè)時(shí)，我感到月球還是個(gè)很遙遠(yuǎn)的目標(biāo)。”孫澤洲說(shuō)。
如今，晴朗的夜晚，孫澤洲更多的是遙望天幕上紅色的火星。“38萬(wàn)公里對(duì)我們來(lái)說(shuō)已經(jīng)不遠(yuǎn)了，我現(xiàn)在覺(jué)得4億公里很頭疼。”孫澤洲笑道，指的是他的團(tuán)隊(duì)正承擔(dān)火星探測(cè)器的研制任務(wù)。
中國(guó)計(jì)劃2020年發(fā)射火星探測(cè)器，一次完成對(duì)火星的“繞、落、巡”。這樣形式的探測(cè)還沒(méi)有哪個(gè)國(guó)家實(shí)現(xiàn)過(guò)。孫澤洲說(shuō)，這體現(xiàn)出中國(guó)在空間技術(shù)發(fā)展中的“首創(chuàng)精神”,但他坦陳難度非常大。
火星探測(cè)對(duì)中國(guó)的航天工程師來(lái)說(shuō)是全新的挑戰(zhàn)，他們要解決地火之間遠(yuǎn)距離測(cè)控通信以及如何登陸火星等問(wèn)題。20世紀(jì)60年代以來(lái)，國(guó)際上已實(shí)施的40多次火星探測(cè)任務(wù)，成功率約為一半。
最讓孫澤洲擔(dān)憂(yōu)的是火星的大氣。“當(dāng)年我們研究如何登陸月球時(shí)，覺(jué)得月球如果有點(diǎn)大氣該多好啊，我們要完全靠探測(cè)器攜帶推進(jìn)劑，一共不到4噸的發(fā)射重量，三分之二帶的都是推進(jìn)劑。可是當(dāng)我們開(kāi)始研制火星探測(cè)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(lái)的問(wèn)題，要比沒(méi)有大氣復(fù)雜得多，有些事靠運(yùn)氣。”他一連串用了好幾個(gè)“很麻煩”來(lái)形容研制火星探測(cè)器中遇到的難題。
但他和團(tuán)隊(duì)勇敢地迎接著挑戰(zhàn)。“正因?yàn)橛袎毫Γ拍軒?lái)技術(shù)的進(jìn)步。”孫澤洲說(shuō)，“等我們的探測(cè)器登陸火星后，我們就又成長(zhǎng)了。”
從學(xué)他們，到學(xué)我們
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(zhuān)業(yè)后，2009年進(jìn)入中國(guó)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(cè)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(lèi)似機(jī)器人。未來(lái)的深空探測(cè)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(lái)越長(zhǎng)，更需要智能化的機(jī)器人。”李飛說(shuō)。
研制團(tuán)隊(duì)在北京郊區(qū)開(kāi)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。研制人員每天三點(diǎn)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(shuō)，中國(guó)探測(cè)器登月過(guò)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(guó)際震驚,中國(guó)是第一個(gè)在登月中實(shí)現(xiàn)探測(cè)器自主懸停避障的。一次俄羅斯同行告訴李飛，他們把嫦娥三號(hào)整個(gè)登陸過(guò)程看了上百遍，研究中國(guó)人到底是怎么做到的。“其實(shí)我們也曾經(jīng)無(wú)數(shù)次研究過(guò)蘇聯(lián)當(dāng)年的探月任務(wù)，現(xiàn)在反過(guò)來(lái)是他們學(xué)習(xí)我們了。”
“從事深空探測(cè)最大的樂(lè)趣是探索未知，能對(duì)中國(guó)和全人類(lèi)的科技發(fā)展都有貢獻(xiàn)，這是最吸引我的地方。”李飛說(shuō)。
孫澤洲說(shuō)：“深空探測(cè)都是高風(fēng)險(xiǎn)的任務(wù)，從事深空探測(cè)，我們不能止步，總有新的挑戰(zhàn)在前面，但這正是深空探測(cè)的魅力所在，如果多年只重復(fù)做同樣的事，沒(méi)有挑戰(zhàn)，也就失去了探索的意義。”
“等我們實(shí)現(xiàn)登陸火星后，可能還覺(jué)得木星依然遙遠(yuǎn)，但隨著中國(guó)深空探測(cè)的不斷推進(jìn)，木星在我們心目中也會(huì)越來(lái)越近。”
“地球上最幸福的人”
孫澤洲和他團(tuán)隊(duì)中不少人既參與了月球探測(cè)，又從事火星探測(cè)，這樣的機(jī)會(huì)全世界罕見(jiàn)，他們覺(jué)得自己是“地球上最幸福的人”。
孫澤洲被任命為嫦娥三號(hào)探測(cè)器總設(shè)計(jì)師時(shí)只有37歲，是當(dāng)時(shí)中國(guó)航天系統(tǒng)最年輕的總設(shè)計(jì)師。而在中國(guó)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三十出頭。
他說(shuō)，自己和許多中國(guó)年輕而有才華的工程師一樣，趕上了中國(guó)高速發(fā)展的好時(shí)機(jī)。近十幾年來(lái)中國(guó)航天的迅猛發(fā)展，為年輕人創(chuàng)造了很好的條件和舞臺(tái)。“我們是幸運(yùn)的，個(gè)人的成長(zhǎng)期和航天事業(yè)高速發(fā)展階段是同步的，有更多的機(jī)會(huì)和壓力促使我們成長(zhǎng)。”
玉兔二號(hào)熱控分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師陳建新說(shuō)：“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。”
“去月球背面，好似攀登一座無(wú)人涉足的山，有征服未知的神秘感，希望我們的月球車(chē)能有新的發(fā)現(xiàn)，為人類(lèi)帶來(lái)飛越性的發(fā)展。”陳建新說(shuō)。
盡管中國(guó)航天領(lǐng)域的成就與美、俄還有相當(dāng)大的差距，但中國(guó)年輕的航天人才，卻讓美、俄航天界羨慕不已。中國(guó)首任探月工程總設(shè)計(jì)師孫家棟曾說(shuō)，這些年輕人將把中國(guó)航天帶入黃金時(shí)代。
★ 檔案 ★
嫦娥一號(hào)
2007年10月24日，中國(guó)第一顆月球探測(cè)器嫦娥一號(hào)，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長(zhǎng)征三號(hào)甲運(yùn)載火箭發(fā)射升空，使中國(guó)成為世界上第五個(gè)自行研制和發(fā)射月球探測(cè)器的國(guó)家。它繪制了中國(guó)第一幅全月球的三維立體地圖，為中國(guó)開(kāi)辟了深空探測(cè)的新時(shí)代。
嫦娥二號(hào)
2010年10月1日，發(fā)射升空的嫦娥二號(hào)獲得了分辨率優(yōu)于10米的月球表面三維影像，它還拍下了嫦娥三號(hào)預(yù)選著陸區(qū)——月球虹灣地區(qū)的局部影像圖。
嫦娥三號(hào)
2013年12月2日，成功發(fā)射的嫦娥三號(hào)于當(dāng)月14日著陸在月球雨海西北部，使中國(guó)成為繼美國(guó)、蘇聯(lián)后第三個(gè)實(shí)現(xiàn)月球軟著陸的國(guó)家。嫦娥三號(hào)包括著陸器和玉兔號(hào)月球車(chē)，它們開(kāi)展了“觀天、看地、測(cè)月”的科學(xué)探測(cè)和其他預(yù)定任務(wù)。
嫦娥四號(hào)
2018年5月21日，中國(guó)發(fā)射了嫦娥四號(hào)中繼星“鵲橋”，為嫦娥四號(hào)登陸月球背面做中繼通信支持。2018年12月8日嫦娥四號(hào)探測(cè)器發(fā)射，2019年1月3日成功著陸在月球背面南極-艾特肯盆地的馮·卡門(mén)撞擊坑，成為人類(lèi)首顆在月球背面軟著陸和巡視探測(cè)的航天器。
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