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嫦娥四号实现人类首次月球背面软着陆,中国深空探测下个目标是火星

2019-09-19 09:29 编辑:TF010 来源:北京晚报

2004年,中国正式启动分为“绕、落、回”三步走的嫦娥探月工程。2019年1月3日,嫦娥四号首次实现人类探测器在月球背面软着陆。在月球探测领域,中国已毫不逊色地跻身世界先进行列,为人类和平探索利用月球做出了新的贡献。

中国后续将开展火星探测等更加惊心动魄的深空探测,以坚定的步伐由航天大国迈向航天强国。

月球已近,火星尚远

孙泽洲的头发理得很短,两眼炯炯有神,透着英气。这位嫦娥四号探测器总设计师与人交谈时反应敏捷,语速飞快,条理清晰。

“每次看到月亮,我都会想到中国的探测器在月球上留下了永久印记。嫦娥四号成为第一个在月球背面软着陆的航天器,我作为从事这项任务的一员,感到很自豪。”孙泽洲说。

上世纪90年代中国开始论证嫦娥一号时,中国仅有支持近地卫星的测控网,如何实现地月之间38万公里的测控还是个难题。学习测控通信专业的孙泽洲参与了探月团队。

“1996年第一次听老专家讲月球探测时,我感到月球还是个很遥远的目标。”孙泽洲说。

如今,晴朗的夜晚,孙泽洲更多的是遥望天幕上红色的火星。“38万公里对我们来说已经不远了,我现在觉得4亿公里很头疼。”孙泽洲笑道,指的是他的团队正承担火星探测器的研制任务。

中国计划2020年发射火星探测器,一次完成对火星的“绕、落、巡”。这样形式的探测还没有哪个国家实现过。孙泽洲说,这体现出中国在空间技术发展中的“首创精神”,但他坦陈难度非常大。

火星探测对中国的航天工程师来说是全新的挑战,他们要解决地火之间远距离测控通信以及如何登陆火星等问题。20世纪60年代以来,国际上已实施的40多次火星探测任务,成功率约为一半。

最让孙泽洲担忧的是火星的大气。“当年我们研究如何登陆月球时,觉得月球如果有点大气该多好啊,我们要完全靠探测器携带推进剂,一共不到4吨的发射重量,三分之二带的都是推进剂。可是当我们开始研制火星探测器时,发现有大气也很麻烦,虽然不用带那么多推进剂了,但是火星大气的不确定性带来的问题,要比没有大气复杂得多,有些事靠运气。”他一连串用了好几个“很麻烦”来形容研制火星探测器中遇到的难题。

但他和团队勇敢地迎接着挑战。“正因为有压力,才能带来技术的进步。”孙泽洲说,“等我们的探测器登陆火星后,我们就又成长了。”

从学他们,到学我们

39岁的李飞从小就有太空梦,在天津大学学习机器人专业后,2009年进入中国航天科技集团五院工作,成为嫦娥三号、四号团队中的骨干。

“我们的探测器可以理解成机器人,嫦娥四号动力下降是全自主的,可对月面的障碍物识别判断,自主降落到安全着陆区,这就很类似机器人。未来的深空探测中,尤其是到了更遥远的火星、木星、冥王星等,通信时间越来越长,更需要智能化的机器人。”李飞说。

研制团队在北京郊区开展着陆器的悬停试验时是寒冷的冬季,因为仪器要在低温下工作,试验都是在凌晨进行。研制人员每天三点起床去做试验,白天还要分析数据,坚持了一个月,非常辛苦。

李飞说,中国探测器登月过程的制导导航控制技术是世界领先的,尤其是悬停避障技术让国际震惊,中国是第一个在登月中实现探测器自主悬停避障的。一次俄罗斯同行告诉李飞,他们把嫦娥三号整个登陆过程看了上百遍,研究中国人到底是怎么做到的。“其实我们也曾经无数次研究过苏联当年的探月任务,现在反过来是他们学习我们了。”

“从事深空探测最大的乐趣是探索未知,能对中国和全人类的科技发展都有贡献,这是最吸引我的地方。”李飞说。

孙泽洲说:“深空探测都是高风险的任务,从事深空探测,我们不能止步,总有新的挑战在前面,但这正是深空探测的魅力所在,如果多年只重复做同样的事,没有挑战,也就失去了探索的意义。”

“等我们实现登陆火星后,可能还觉得木星依然遥远,但随着中国深空探测的不断推进,木星在我们心目中也会越来越近。”

“地球上最幸福的人”

孙泽洲和他团队中不少人既参与了月球探测,又从事火星探测,这样的机会全世界罕见,他们觉得自己是“地球上最幸福的人”。

孙泽洲被任命为嫦娥三号探测器总设计师时只有37岁,是当时中国航天系统最年轻的总设计师。而在中国探月、载人航天、北斗导航等科研团队中骨干的平均年龄都仅为三十出头。

他说,自己和许多中国年轻而有才华的工程师一样,赶上了中国高速发展的好时机。近十几年来中国航天的迅猛发展,为年轻人创造了很好的条件和舞台。“我们是幸运的,个人的成长期和航天事业高速发展阶段是同步的,有更多的机会和压力促使我们成长。”

玉兔二号热控分系统主任设计师陈建新说:“作为新一代航天人,我们掌握了更强大的设计工具,我们希望不仅能继承前辈,还能突破自我,从事更有新意的工作。”

“去月球背面,好似攀登一座无人涉足的山,有征服未知的神秘感,希望我们的月球车能有新的发现,为人类带来飞越性的发展。”陈建新说。

尽管中国航天领域的成就与美、俄还有相当大的差距,但中国年轻的航天人才,却让美、俄航天界羡慕不已。中国首任探月工程总设计师孙家栋曾说,这些年轻人将把中国航天带入黄金时代。

◆嫦娥一号

2007年10月24日,中国第一颗月球探测器嫦娥一号,在西昌卫星发射中心由长征三号甲运载火箭发射升空,使中国成为世界上第五个自行研制和发射月球探测器的国家。它绘制了中国第一幅全月球的三维立体地图,为中国开辟了深空探测的新时代。

◆嫦娥二号

2010年10月1日,发射升空的嫦娥二号获得了分辨率优于10米的月球表面三维影像,它还拍下了嫦娥三号预选着陆区——月球虹湾地区的局部影像图。

◆嫦娥三号

2013年12月2日,成功发射的嫦娥三号于当月14日着陆在月球雨海西北部,使中国成为继美国、苏联后第三个实现月球软着陆的国家。嫦娥三号包括着陆器和玉兔号月球车,它们开展了“观天、看地、测月”的科学探测和其他预定任务。

◆嫦娥四号

2018年5月21日,中国发射了嫦娥四号中继星“鹊桥”,为嫦娥四号登陆月球背面做中继通信支持。2018年12月8日嫦娥四号探测器发射,2019年1月3日成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地的冯·卡门撞击坑,成为人类首颗在月球背面软着陆和巡视探测的航天器。

 

 

来源:北京晚报 特约撰稿人 喻菲 国家航天局供图

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