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第一次去火星,应该怎么走?

2023-02-17卢伊

党员文摘 2023年1期
关键词:天问行星火星

□卢伊

张荣桥永远忘不掉那个清晨。

2021年5月15日凌晨,在距地球3.2亿公里外的火星轨道,天问一号着陆巡视器与环绕器分离后,按照预定的轨迹,进入火星大气层。着陆巡视器展开配平翼,弹出降落伞,分离防热大底和背罩,着陆平台伸开着陆腿,一系列的动作之后,着陆巡视器在距离火星表面100米的高度上悬停,寻找最适合的着陆点,最后缓缓降落。着陆平台在跨越“黑色9分钟”后,于7时18分稳稳落在火星乌托邦平原南部预选着陆区,中国首次火星探测任务着陆火星成功了。

成功着陆的那刻,有人无意间拍到张荣桥落泪的样子,相关短视频当天就刷屏了。他事后回忆这一瞬间,只留下12个字:“不能自已,流下泪水,有甜有咸。”

时隔一年多,再回忆起当初,张荣桥仍难掩内心的激动。历经4年论证,6年研制生产,工程团队在发射场坚持了110多天,紧盯发射后飞行的202天,在探测器进入环火轨道后又日夜坚守了93天,为的就是如期实现立项之初就定下的目标:在第一个百年前夕,让我们中国的机器人登陆火星。张荣桥说:“如期兑现了这个承诺,我们当然很激动,我们没有辜负祖国对我们的期望。”

“十年磨一剑”

张荣桥出生于安徽省黄山市祁门县,当年填报高考志愿时,他选择了西北电讯工程学院(今西安电子科技大学)电磁场与微波技术专业。

1988年本科毕业后,张荣桥进入中国空间技术研究院继续深造,选择的仍然是老专业——空间电磁场。张荣桥毕业后在中国空间技术研究院一干就是13年,主要从事卫星测控和遥感信息处理方面的工作,后加入探月工程团队,曾担任探月工程副总设计师。

2010年,随着中国提出火星探测设想,张荣桥根据组织安排,开始从事工程的规划论证和立项工作,也是“十年磨一剑”。但工作之初,张荣桥深感这项工作就两个词:难、重要。难,成功很难,火星一度被航天界称为“航天器的墓地”;重要,即意义重大。

“探测地外行星是我们认识宇宙奥秘的一个重要途径和手段。”张荣桥说,“开展深空探测不仅有助于人类了解太阳系和生命起源与演化规律,也是国家综合国力和创新能力的体现,我们中国人也应该在这个领域有所建树。”但第一次去火星,应该怎么走?张荣桥坦言,这是论证阶段花力气最多、争议最大的一个问题。

当时,项目组深知火星探测的难度,曾考虑采取类似探月工程“绕、落、回”三步走的方案,这样风险相对较小,稳扎稳打。

“但我们还是心有不甘。”张荣桥说。

最后,经过长时间的思想碰撞,专家们终于达成共识:我们“伸伸手”“踮踮脚”,一步实现“绕、着、巡”风险可控。

不过,这也意味着研制难度和风险加大。面对巨大挑战,工程团队在项目初期就做好计划,对技术方案进行反复设计确认,并开展了大量地面试验验证工作。

多个“第一次”背后

论证完成后,2014年9月,中国首次火星探测任务进入先期研制阶段,两年后正式立项。早在那时,就已定好发射时间:2020年7月下旬。

我国首次火星探测任务着陆火星成功,航天科研人员在北京航天飞行控制中心指挥大厅庆祝。金立旺/新华社

这不仅因为时值火星探测发射窗口期,更想赶在中华人民共和国迎来第一个百年之际,让中国的机器人在火星表面巡视。

“确定的(发射)时刻,我们如约而行,遇到的困难和挑战还是巨大的。”张荣桥说。天问一号任务在我国航天发展史上实现了多个“第一次”:第一次实现探测器第二宇宙速度发射,第一次实现行星际飞行,第一次实现地外行星软着陆,第一次实现地外行星表面巡视探测,第一次实现4亿公里远距离测控通信,第一次获取第一手的火星科学数据,最为重要的是在国际上第一次通过一次任务成功实现了火星环绕、着陆、巡视三大目标。

每一个“第一次”背后,都有着无数科研攻坚的艰辛与挑战。

受天体运行规律和技术的约束,每隔26个月才有一次发射窗口期,每次大约持续半个月,每天约30分钟。一旦错过,发射就要推迟26个月,但突如其来的新冠肺炎疫情给原本紧张的研制周期带来巨大冲击。

“我们的工程研制人员面对疫情带来的严重困难,勇于担当,在各级政府和有关单位的大力协同、周密安排、密切配合之下,克服了疫情对任务实施的不利影响,实现按计划准时成功发射。”张荣桥说。

2020年7月23日,长征五号运载火箭搭载着天问一号探测器驶入星空,经过202天的星际飞行和93天的火星环绕与着陆区详查,综合获取到有关着陆区的各种信息后,张荣桥对着陆任务充满信心。

相比成功着陆的结果,张荣桥更关注过程,“因为过程决定结果”。为此,他们从研制伊始,就始终保持战战兢兢、如履薄冰、如临深渊的态度做好各项工作。

2021年5月15日,天问一号探测器平稳降落在火星乌托邦平原南部预选着陆区,整个过程“像教科书那样精准和顺畅”。5月22日,祝融号火星车驶离着陆平台,正式踏上火星大地,开启巡视探测之旅,迈出了中国行星探测征程的重要一步。

开启行星探测的新征程

中国首次火星探测任务取得圆满成功,在国际上引起巨大反响。2021年12月,张荣桥入选《自然》杂志“影响2021年科学事件的十位人物”,是当年榜单上唯一的中国人;2022年7月,张荣桥获得“世界因你而美丽——2021-2022影响世界华人盛典”大奖,以表彰其作为中国首次火星探测任务工程总设计师在世界科学研究领域作出的卓越贡献。

“这不是我个人多么出色、多么优秀,而是世界上的同行对天问一号任务给予了高度的认同,我作为工程总设计师只是做了我应该做的事情。”相比个人荣誉,张荣桥更将此视为对工程背后的五大系统、上千家研制单位、数万名科技工作者十年工作的肯定。

“天问一号开启了中国行星探测的新征程。”张荣桥说。按照中国行星探测工程的整体规划,中国将以火星探测为主线,在2030年前后,陆续开展小行星探测、火星取样返回和木星系探测等任务。

“人类迄今还没有实现火星取样返回,这对我们来讲挑战巨大。”张荣桥说,“我们将以中国速度,不断续写中国行星探测的新高度。”

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