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孙泽洲:做有家国情怀的航天人

2022-05-30郭亚妮

科学导报 2022年55期
关键词:帆板嫦娥火星

郭亚妮

“孙泽洲同志在月球、火星着陆巡视器总体设计以及测控通信领域取得了创新性研究成果,有力支撑了我国突破月球与火星的‘绕、着、巡,在人类史上首次实现月背的着陆与巡视,为我国深空探测事业作出了突出贡献……”8月26日,随着这段颁奖词的响起,几百人的会议大厅里顿时有无数相机、手机越过头顶,进入拍摄状态……

孙泽洲走上颁奖台,他接过第二届中国空间科学学会技术奖的那一刻,时间仿佛凝固。就如2021年5月15日7时18分,“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区那一刻。

“我们做到了!”得知“天问一号”着陆巡视器成功着陆后的孙泽洲和探测器系统总指挥赫荣伟激动地拥抱在一起,庆祝来之不易的胜利。掌声欢呼声此起彼伏,全场热血沸腾。

34岁担任副总设计师,38岁担任系统总设计师,如今年过50岁的孙泽洲已经作为总设计师与团队放飞了嫦娥三号、嫦娥四号和天问一号3个探测器。

1、因“嫦娥”和“飞天”结缘深空

目光炽烈充满激情,言谈举止透着东北汉子特有的爽快和洒脱。这是孙泽洲给人的第一印象。

孙泽洲的父母在航空领域从事飞机制造相关工作。“小时候,航空大院里经常有飞机试飞。那时候,我就觉得这个行业很厉害,而且还有一点神秘。等我稍长大一点就知道,飞机是保家卫国的。”在孙泽洲看来,也许从出生就注定了他与航空的缘分。

心怀飞机和航空的天然亲近,孙泽洲在读南京航空航天大学时,还是选择了比较冷门的电子工程专业。

毕业后,孙泽洲来到航天科技集团公司中国空间技术研究院工作。1996年,孙泽洲听了航天专家褚桂柏的探月报告后,第一次感受到探月设想带来的冲击——“似乎遥不可及”。“从那时起,我看月亮的心情就不一样了。”

2001年,孙泽洲正式结缘“嫦娥”,那一年“嫦娥”进入了为期3年的可行性论证阶段,当时孙泽洲正值“而立之年”。

嫦娥一号是我国航天迈出深空探测的第一步,它的主要任务是对月环绕探测。之前,我国发射的各种卫星主要在近地轨道运行,高度大约在1000公里以下。孙泽洲告诉记者,“地月距离有38万公里。当时真的觉得挺远。”

面对环月探测的新问题和新挑战,孙泽洲不分昼夜地与数据和资料打起了交道,积极主动地与专家沟通,击败了一个又一个“拦路虎”,先后组织完成轨道设计、热控设计、测控设计、供配电设计、月食方案设计和定向天线攻关等一系列工作。随着一个个技术难点被突破,孙泽洲对“嫦娥”也有了更为系统和全面的了解。“仿佛一个探险的人走入了大山,看到了更多更广阔的风景。”孙泽洲如是说。而这些在嫦娥一号研制过程中的“摸爬滚打”为他日后承担深空探测更重要的角色打下了良好基础。

“科学发现是个不断试错的过程,试错的终结者是终于试对了。”孙泽洲说,“但这个终结者经常姗姗来迟,可航天事业不会允许你长时间地试错。所以我们必须想尽一切办法盡快试对。”

2、从“奔月”到“探火”不断问天

2008年,年仅38岁的孙泽洲被任命为嫦娥三号探测器系统总设计师。“由于月球表面地形地貌的不确定性,任务中多个关键动作和环节必须万无一失。嫦娥三号任务要求决定了总体优化设计难,推进系统研制难,着陆器的制导、导航与控制难,着陆缓冲分系统研制难,热控分系统研制难,巡视器移动难,巡视器自主导航控制与遥操作难……”孙泽洲一连串说了好几个“难”,足见刚一“接棒”的他压力之大。

2016年4月,中国火星探测任务和嫦娥四号探测器任务分别正式立项,孙泽洲被任命为两大探测器的“双料”总设计师,开始了一面飞“月球”一面奔“火星”的职业生涯。

“嫦娥四号任务是实现月球背面软着陆和自动巡视勘察。”孙泽洲介绍说。虽然有嫦娥三号的技术基础,但是嫦娥四号有许多新设备,当时有些还需要全新研制,而且在月球背面实现软着陆,未知因素和各种风险非常高,设计难度非常大。

“火星任务最难的地方,就是探测器进入火星大气后利用气动外形减速和降落伞减速的过程。”孙泽洲对“探火”任务有着冷静而清晰的认识,“火星有大气,我们必须加以利用,但它又与地球不同,火星的大气密度仅为地球的百分之一左右。火星探测器着陆的时间更短,只有7~8分钟。而火星离太阳更远,火星的太阳光照强度只有地球轨道的40%。虽然火星的天空没有云彩,但同样会衰减阳光的强度,更重要的是,火星上还有沙尘暴,沙尘一旦落在太阳帆板上还会影响太阳帆板能力的40%~60%,这些都是我们必须面对和解决的巨大挑战。”

从登月到探火,从38万公里到4亿公里,筑梦苍穹之路愈发充满考验。未知的深空环境、超远距离测控通信、探测器自主着陆等,每一个环节、每一次挑战,孙泽洲从未退却过。

3、经“年少”跨“不惑”逐梦星海

星空浩瀚无比,探索永无止境。现在,孙泽洲最引以为豪的就是航天队伍的年轻化。

孙泽洲对团队里的年轻人寄托了很高的期望,对他们的工作要求也近乎苛刻。嫦娥三号巡视器遥操作主任设计师张建利私下里常跟孙泽洲“没大没小”,“但开会时我真的挺怵他。”张建利说。

每次会上,孙泽洲常微扬着头,望着天花板,呈放空状。但随着发言人的话语一落,他的“为什么”往往就来了。“跟孙总开会要提前做大量的准备,他对型号特性了然于心,会就一些技术细节问到你心里发毛。”

“天问一号团队是年轻的团队,35岁以下青年占比60%以上,主任设计师平均年龄不到37岁。在整个航天科技集团,型号总设计师、总指挥队伍中45岁以下占比超过30%,技术研发队伍中45岁以下占比达83%。”孙泽洲说,青年人已经成为推动航天事业发展的生力军和中坚力量,航天事业的迅猛发展也为青年提供了成长的舞台。

祝融号火星车的“蝴蝶”外形,就是采纳了一名年轻工程师的方案。4块太阳能帆板被设计成了蝴蝶展翅的构型,尽可能地增加了太阳帆板面积。“事实证明,这个方案是工程实用和审美两个维度的一次完美平衡。”

试验不是一朝一夕、轻轻松松坐在办公室就能完成的。“有一次去沙漠地区进行外场实验,我们避开了雨季,还专门找了没有植被的地方,希望能更接近火星的地表特征。在那一个月的时间里,我们遇到了两次比较大的沙尘暴。早上一觉醒来,板房门口堆满了沙子,门都推不开。”孙泽洲调侃。看似玩笑,却道出其中不易。

孙泽洲至今感念在他成长路上教导、支持过他的航天前辈们,如嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建和嫦娥三号探测器系统总指挥张廷新。如今,孙泽洲也像老一辈航天人那样,在中国航天事业快速发展的背景下,努力为更多的年轻人提供锻炼成长的机会。

“年轻人为国追‘星,就是追逐未来!”孙泽洲说,“但航天研究成果的取得不可能一蹴而就,需要坐几年、十几年甚至几十年的‘冷板凳,年轻人要有下硬功夫把冷板凳坐热的决心!”

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