長征系列運載火箭、風云氣象衛星、神舟飛船和天宮實驗室、嫦娥探月工程……每一項航天成就的背后都凝聚著幾代中國航天人自力更生、頑強拼搏的精神。
2018年12月8日2時23分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭成功發射嫦娥四號探測器,開啟了月球探測的新旅程。嫦娥四號探測器后續將經歷地月轉移、近月制動、環月飛行,最終實現人類首次月球背面軟著陸,開展月球背面就位探測及巡視探測,并通過已在使命軌道運行的“鵲橋”中繼星,實現月球背面與地球之間的中繼通信。
月球背面是人類迄今為止沒有真正研究過的月球區域。中國用事實說話,證實了在航天領域的技術能力。嫦娥四號著陸月背不僅是中國航天科技發展的重要里程碑,也是全人類探索太空的重要一步。
這一刻,正在發射場的中國航天科技集團上海航天技術研究院(又稱八院)嫦娥四號探測器試驗隊臨時黨委,以及研制團隊的隊員們沸騰了。因為這種心情,沒有實際參加的人是無法體會的。八院試驗隊臨時黨委,由八院黨委書記宗文波任臨時黨委書記,八院試驗隊隊長張玉花兼任臨時黨委副書記。這支黨員人數超過一半的研制團隊,十幾年來一直追尋著心中的探月夢“初心”,帶著對月亮美好的憧憬,持續探索著這個距離地球40萬公里的地外天體,并在此刻開啟了新的篇章。
嫦娥四號探測器成功進入地月轉移軌道了!月球背面充滿著未知,而正是八院試驗隊臨時黨委,助力了人類航天器首次月球背面“登陸”之旅。發射場階段的工作是嫦娥四號上天前嚴把質量的最后一個關口,八院專門成立了試驗隊臨時黨委。面對團隊里不少新同志第一次進入發射場工作的情況,臨時黨委充分發揮了戰斗堡壘作用,始終嚴守最后一刻不放松,他們開展了“黨員、隊員一幫一結對”活動,以黨員帶新隊員,在工作間隙同學習、共研討,傳達重要講話精神,不斷凝聚隊伍、帶動隊伍,使新隊員迅速適應新環境、新要求,并漸漸在系統測試和數據判讀工作中承擔主力。
在西昌衛星發射中心,嫦娥四號八院試驗隊嚴格遵照“四查雙想兩比對”的工作要求。當完成一天的測試工作,有時已是第二天凌晨,隊員們仍不厭其煩地把測試數據和前期數據進行認真比對;正是這種工作態度,確保了各階段測試工作順利完成和萬無一失。工作之余,為了提升預想問題和回想工作的深度和廣度,試驗隊員常常不定期的來上一場頭腦風暴,從互相交流中轉換思維,以不同角度互相啟發,不斷完善工作質量,從而交出了發射場“零問題”的滿意答卷。
航天戰線的老黨員張玉花,擔任試驗隊隊長兼臨時黨委副書記
隨著綜合國力的增強,國家醞釀探索太空,決定從探月起步。由于各種機緣巧合,八院與探月一期任務擦肩而過。2004年探月工程立項的消息傳來,八院提出開展探月二期工程的論證和研究。八院探月項目辦主任丁同才回憶道,一開始只有幾名兼職設計人員,關鍵技術儲備不足,真可謂困難重重。
八院下決心自籌經費開展探月工程二期的研發,得到了上海市和航天科技集團的大力支持,逐步確立多個分系統的關鍵技術方向,形成了以博士、碩士為主的研發團隊,并建立了月面環境實驗室、視覺環境實驗室,還有大批老專家的加入,使得原理樣機、攻關樣機、工程樣機等成果不斷形成。
2008年,我國探月工程二期正式立項,八院在探月工程二期嫦娥三號任務中爭取到了五個半分系統的研制任務,分別為:月球車移動分系統、結構與機構分系統、測控數傳分系統、電源分系統、綜合電子分系統移動/機構控制與驅動組件,以及著陸器一次電源分系統,實現了探月工程零的突破。
張玉花,當時作為一名航天戰線的老黨員,毅然從鉆研十七年的載人航天領域轉向陌生的探月工程,擔任了副總設計師、副總指揮,開啟了八院嫦娥團隊的探月之旅,后來又任八院試驗隊隊長兼臨時黨委副書記。
“我最喜歡的一張照片是‘玉兔’站在荒蕪的月球上,照片特別美,比什么都美!”聊起嫦娥四號實現月球背面軟著陸的影像圖,尤其是她最愛的月球車(巡視器更多地被人們稱為“月球車”),張玉花變得格外感性。
在月球車的研制中,張玉花所在的八院負責5個分系統的研發,任務艱巨。嫦娥四號的月球車與三號相比,有哪些不同?張玉花說,重量、體積大小等都是一樣的。此次在有效載荷方面有所調整。“外形非常漂亮,展開后就像一只天鵝。”此時的張玉花,就像一位不吝于夸贊自家孩子的母親一樣。
為了模擬月球的環境,他們從吉林找到火山巖并就地粉碎,拉回上海做實驗。“因為月塵粒徑非常小,最開始做實驗都要穿著雨鞋、披著雨披。還進行了大量的模擬、試驗、測試,制定了多種措施和近百種應急預案。”其間艱辛難以言表,張玉花說,在這一過程中也碰到挫折,經歷過歸零,但是“苦以后,會覺得甜更甜”。
嫦娥三號月球車“玉兔”號在月球遇到故障、不再移動時,張玉花跟同事們想盡各種辦法。這次的四號月球車在三號的基礎上進行了一系列改進,張玉花更有信心,“指標是10公里,希望它走得遠一些!”
組建黨員責任團隊,推動研制任務的順利開展
相較嫦娥三號著陸的月球正面,此次嫦娥四號著陸的月背環境更復雜、地貌狀況更嚴苛,任何再細致的先期準備都不為過。因此,各分系統工作面臨更多、更細、更嚴的各項質量要求,在各級黨組織的領導下,團隊直面研制進度緊、產保要求高的工作常態,瞄準保成功的風險點、保交付的關鍵點,組建黨員責任團隊,通過量化目標,明確措施,對重點項目和重點節點全覆蓋,真正做到“關鍵崗位有黨員、困難面前有黨員、重點攻關有黨員”,為黨員發揮先鋒模范作用搭建了有效的平臺,推動研制任務的順利開展。
外協產品多,就是研制團隊必須啃下的硬骨頭之一。巡視器體積雖然不大,但光移動分系統相關就有電機十余臺,軸承18類176個,密封圈13類上百個,驅動機構、擺臂機構、差動機構十余個。為了確保這些外協產品的質量和進度,跟產工作必不可少。從此出差就成了隊員們的家常便飯,凌晨的街道、深夜的火車站,對他們都已不再陌生,就像他們常說的“工作時不是在外協單位,多半就是在去外協單位的路上。”
移動分系統、結構與機構分系統總共加起來有十四個機構,每個機構的熱真空和低溫存儲試驗常規安排至少需要十天的周期,但當時進度要求在不到三個月的時間內完成裝配、試驗和測試全部工作。面對困難怎么辦?隊員們通過充分挖掘設備利用率,在測試設備有限的情況下,錯開測試時間,并行開展試驗。這邊機構測試剛結束,立即搬著控制器到另一邊開展測試,兩邊測試人員無論白天黑夜輪番工作,終于使產品順利按期交付。
即便當繁忙成為了常態,獨立評估時的繁忙程度,還是給隊員們留下了深刻的印象。當時移動分系統需要參加“探測器總體組”和“著陸與安全分離組”兩項獨立評估。面對20多位專家,在短短5個月評估周期內陸續提出的上百個書面問題和建議,以及十多個待辦事項,移動團隊需要一一給出令人信服的解釋。這每一項解釋和結果背后是成員們舍棄休息時間在試驗室、工作電腦前和研討室中度過一個個假期。在最后的總結階段,團隊更是用一個半月的時間完成了12類共144項試驗總結,詳盡答復了所有專家問題。
在嫦娥研制團隊的熏陶下,隊員們特別能戰斗、有活力、作奉獻
嫦娥四號是嫦娥三號的備份星,研制隊伍早早就完成了電源控制器產品研制,但為比對月背面任務新的技術要求和應對產品長期貯藏的任務需求,近百項復查、測試工作一項都不能少,一刻都不能松懈。有時,往往一次專項測試就要完成近百種情況的試驗,白天黑夜連續近40多個小時不間斷。特別是進場前測試等測試階段,電源分系統主任設計師黨員金波成了“奔波”,在上海和北京之間來回輾轉。
滿滿的活力和干勁似是這支團隊隊員們對工作不變的態度。移動系統主任設計師的劉殿富,是嫦娥四號805所保成功黨員責任團隊的負責人,參與了嫦娥三號、四號移動分系統的設計和研制的工作。在這個漫長的過程中,產品經歷不斷地改進,大大小小的試驗測試更是不計其數,但每一次他都認真記錄測試結果。在一次驗證中,測試數據出現細微的波動,大家都認為只是正常現象時,他卻一定要找出背后的原因。為此他利用工作間隙認真分析,查閱了幾大摞報告,直到確定波動對系統沒有影響。黨員汪瑩作為測控分系統主任設計師被譽為“放風箏的嫦娥”,她負責的巡視器測控數傳分系統在月球表面著陸探測期間承擔著巡視器與中繼星之間的遙控和數據傳輸,以及與著陸器之間的頻段遙測、數據傳輸任務,對于此次任務的影響不可小覷。
在巡視器主結構生產過程中,為了爭取頂板熱控效果和質量的完美,結構分系統主任設計師張武帶領隊員對庫房中的200多張鋁蒙皮毛配件進行了嚴格的篩選,力求不留一絲瑕疵上型號。當頂板成品送去熱控實施時,見多識廣的老師傅也嘖嘖稱贊“做的真漂亮!”
那段時間里,隊員羅小桃因長期在北京出差,在辦公室出現時,會被同事戲稱“又到上海來出差了”。楊曉青作為團隊中的女性,干起工作的勁頭也一點不輸其他同志。身為一名母親,當在出差時聽到女兒在電話里說:“媽媽我想你了,我又學會了一首詩,你什么時間回來,我背給你聽。”她想到的盡是全力完成好工作,及早回到女兒身邊。黨員尹宇磊,入所不到兩年時間,作為團隊的新鮮血液,在團隊精神的熏陶下,在工作中踐行著特別能戰斗的航天精神。嫦娥四號發射階段,工作周期長、任務重,3個月的發射場工作、3個月的飛控工作均需要他全程參與,為了不影響工作,他甚至主動推遲了婚期。
探索的腳步永不停歇。隨著探索月球的進程不斷向前推進,因月球特殊的環境和任務需要,各種新要求、新挑戰層出不窮,八院嫦娥研制團隊在應對嫦娥系列任務挑戰的過程中,實現了多項技術創新和首次應用,為相關專業輸送了一大批人才。如桅桿等機構的多功能搭載,以及巡視器蜂窩夾層結構的設計、儲存變形、輕量化等方面經驗,為后續的嫦娥五號、空間飛行器輕量化等設計過程中均提供了重要的參考和有益的借鑒作用。巡視器移動機構的研制經驗,更是將直接有助于后續發展可能的載人月球車等月面移動設備,為暢想中的月球基地乃至月球生活提供先驅。
有夢想就有目標,八院嫦娥研制團隊探索的腳步永不停歇
據悉,2018年12月30日8時55分,嫦娥四號探測器在環月軌道成功實施變軌控制,順利進入預定的月球背面著陸準備軌道。4時55分,科技人員在北京航天飛行控制中心向嫦娥四號探測器注入調姿和變軌參數。8時54分,嫦娥四號探測器發動機成功點火,開始實施變軌控制。8時56分,地面測控站實時遙測數據監視判斷,嫦娥四號探測器已由距月面平均高度約100公里的環月軌道,成功實施降軌控制,進入近月點高度約15公里、遠月點高度約100公里的環月軌道。
自12月12日嫦娥四號探測器成功實施近月制動進入環月軌道以來,進行了2次環月軌道修正,與“鵲橋”中繼星進行了4次中繼鏈路測試,開展了激光測距、三維成像、微波測距測速等導航敏感器在軌測試,為探測器進入預定著陸區、擇機實施月球背面軟著陸做好準備。
翩然落月背,再赴廣寒約。這一刻,注定要在人類的太空探索史上留下濃墨重彩的一筆。今年元月3日,飛行約40萬公里之后,嫦娥四號探測器成功降落于月球背面東經177.6度、南緯45.5度附近的預選著陸區,實現了人類探測器首次月球背面軟著陸和首次月背與地球的中繼通信,嫦娥四號探測器成功著陸在月球背面的預選區域——艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑,展現了中國在航天領域的卓越技術能力,書寫了人類月球探索史上的新篇章。此次任務不僅是一項科技成就,也是對中華民族復興夢想的一個完美注腳。
一枚枚呼嘯天宇的型號產品、一發發騰空而起的火箭、一顆顆遨游太空的衛星、一艘艘滿載國人夢想的神舟飛船,凝聚著上海航天人的智慧和汗水。上海航天用彈、箭、星、船的組合,奏出了一部改革開放的華麗樂章。仰望星空,上海航天人抱定再出發的決心,向著“探索浩瀚宇宙、發展航天事業、建設航天強國”的航天夢砥礪前行。
“嫦娥四號探測器成功發射,第二艘航母出海試航,國產大型水陸兩棲飛機水上首飛……”國家主席習近平在新年賀詞中歷數我國過去一年取得的輝煌成就,向人們傳遞了信仰、信念、信心的強大力量。上海航天人紛紛表示,時間不滯,腳步不停,奮斗不止,新的一年,將腳踏實地,苦干實干,在接續奮斗中共創新時代的新輝煌。
有夢想就有目標,有希冀才會奮斗。無論國家、社會還是個人,夢想都是保持生機、激發活力的源泉。“我們都在努力奔跑,我們都是追夢人。”習近平主席親切的話語、殷切的期待、鄭重的囑托,激勵著每一個航天人發揚夢想精神,繼續在奔跑中擁抱夢想、成就夢想。
“春江潮水連海平,海上明月共潮生。”新的一年孕育新的希望,面對星辰大海,面對璀璨星空,相信航天人的創新創造活力一定會被更加充分地激發出來,敢擔當有作為者將更有奔頭。
浩瀚宇宙,八院嫦娥研制團隊探索的腳步永不停歇!