從“探月”到“探火”一步一個(gè)腳印

宇宙浩瀚遼闊，探索艱辛卓絕，你，承壓前行，歷經(jīng)挫折，終將“可上九天攬?jiān)隆弊優(yōu)楝F(xiàn)實(shí)，讓中國躋身世界航天強(qiáng)國，你的名字在深空綻放！

孫澤洲

2019年1月3日，我國“嫦娥四號(hào)”探測器成功著陸月球背面。在1月11日，“嫦娥”和“玉兔”在月球背面完成互拍。照片一出，在世界上引起了很大反響。它倆胸前的五星紅旗，也是迄今唯一在月球背面“閃耀”的國旗。這是我們在2019年9月1日晚八點(diǎn)在《開學(xué)第一課》上看到的畫面。你知道嗎？為了中國的“深空”事業(yè)，有一個(gè)人正帶領(lǐng)著他的團(tuán)隊(duì)，二十年如一日，堅(jiān)守在自己的崗位上——

孫澤洲，我國深空探測航天器設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)＜液蛯W(xué)術(shù)帶頭人，長期致力于深空探測領(lǐng)域研究和工程實(shí)踐。創(chuàng)新突破月球軟著陸和月面巡視核心關(guān)鍵技術(shù)，主持設(shè)計(jì)的“嫦娥三號(hào)”探測器，實(shí)現(xiàn)了我國首次月面軟著陸和巡視勘查，為我國深空探測領(lǐng)域的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)，現(xiàn)任嫦娥四號(hào)探測器總設(shè)計(jì)師、火星探測器總設(shè)計(jì)師。

從“嫦娥一號(hào)”發(fā)射成功開創(chuàng)我國航天第三? 個(gè)里程碑，到“嫦娥三號(hào)”完美的落月之旅，再到接過中國火星探測任務(wù)的大旗，從距離地球38萬公里的月球拓展到4億公里遠(yuǎn)的火星，孫澤洲和他帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)一步一個(gè)腳印，邁出中國深空探測一連串雄渾的足音。

因“嫦娥”與“深空”結(jié)緣

孫澤洲與“嫦娥”真正結(jié)緣始于2001年，那一年，“嫦娥”進(jìn)入了為期三年的可行性論證階段，當(dāng)時(shí)他正值“而立之年”。他開始參與繞月探測工程的前期論證，并負(fù)責(zé)星載測控系統(tǒng)和衛(wèi)星總體論證工作。

在葉培建總師的領(lǐng)導(dǎo)和指導(dǎo)下，孫澤洲組織完成了總體方案論證工作，有效地將東方紅三號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)，中國資源一號(hào)衛(wèi)星和中國資源二號(hào)衛(wèi)星的技術(shù)成果進(jìn)行融合和應(yīng)用，結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新和攻關(guān)，合理地確定了總體設(shè)計(jì)方案，為嫦娥一號(hào)衛(wèi)星能在三年內(nèi)完成研制工作奠定了良好基礎(chǔ)。

面對環(huán)月探測任務(wù)的新問題和新挑戰(zhàn)，孫澤洲不分晝夜地與數(shù)據(jù)和資料打起了交道，并積極主動(dòng)地與專家溝通，擊敗了一個(gè)又一個(gè)“攔路虎”，先后組織完成軌道設(shè)計(jì)、熱控設(shè)計(jì)、測控設(shè)計(jì)、供配電設(shè)計(jì)、月食方案設(shè)計(jì)和定向天線攻關(guān)等一系列工作。

特別是在衛(wèi)星總體設(shè)計(jì)過程中，孫澤洲大膽創(chuàng)新，采用系統(tǒng)工程的方法進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，提出了利用數(shù)管功能實(shí)現(xiàn)熱控功能控制和電源管理等設(shè)計(jì)思路，大大提高了系統(tǒng)可靠性。在測控設(shè)計(jì)過程中，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)了我國首個(gè)深空探測測控?cái)?shù)傳星載系統(tǒng)，解決了月球探測衛(wèi)星40萬公里遠(yuǎn)距離地月測控通信的設(shè)計(jì)難題;在月食方案設(shè)計(jì)過程中，有效解決了長時(shí)間陰影對衛(wèi)星的安全影響……

隨著一個(gè)個(gè)技術(shù)難點(diǎn)被突破，孫澤洲對“嫦娥”也有了更為系統(tǒng)和全面的了解。“仿佛一個(gè)探險(xiǎn)的人走入了大山，看到了更多更廣闊的風(fēng)景”，孫澤洲如是說。而這些在嫦娥一號(hào)研制過程中的“摸爬滾打”為他日后承擔(dān)深空探測更重要的重任打下了良好基礎(chǔ)。

接過“中國探月”接力棒

孫澤洲總設(shè)計(jì)師曾說，執(zhí)行嫦娥一號(hào)任務(wù)時(shí)，跟著葉培建院士干好比“背靠大樹”，自己做了總師才知道身上責(zé)任的分量。

2008年，年僅38歲的孫澤洲被任命為嫦娥三號(hào)探測器系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師。“月球表面地形地貌的不確定性、任務(wù)中多個(gè)關(guān)鍵動(dòng)作和環(huán)節(jié)必須萬無一失。嫦娥三號(hào)任務(wù)要求決定了總體優(yōu)化設(shè)計(jì)難，推進(jìn)系統(tǒng)研制難，著陸器的制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制難，著陸緩沖分系統(tǒng)研制難，熱控分系統(tǒng)研制難，巡視器移動(dòng)難，巡視器自主導(dǎo)航控制與遙操難……”孫澤洲總設(shè)計(jì)師一連串說了好幾個(gè)“難”，足見剛一“接棒”的他壓力巨大。

然而，有難度才會(huì)有動(dòng)力。為了消除不確定性，孫澤洲率領(lǐng)研制人員建立了包括月表地形地貌模型、月塵模型在內(nèi)的多個(gè)模型，通過系統(tǒng)仿真進(jìn)行初步分析與設(shè)計(jì)。特別設(shè)計(jì)了模擬地球六分之一重力狀態(tài)下的各種試驗(yàn)，模擬軟著陸沖擊、月面移動(dòng)試驗(yàn)中的月壤、光照環(huán)境。在機(jī)構(gòu)等性能試驗(yàn)中，模擬月塵環(huán)境、艙外設(shè)備月夜儲(chǔ)存環(huán)境等，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行再分析，通過對薄弱環(huán)節(jié)的不斷改進(jìn)，逐步提高了嫦娥三號(hào)的可靠性。

有風(fēng)險(xiǎn)才會(huì)有擔(dān)當(dāng)。一般衛(wèi)星的新研產(chǎn)品和新技術(shù)只有20%～30%，而“嫦娥三號(hào)”新研產(chǎn)品和新技術(shù)卻占到了80%，特別是12分鐘軟著陸過程完全是靠探測器自主完成的。為此，孫澤洲總師帶領(lǐng)研制人員進(jìn)行了上萬次數(shù)學(xué)仿真、成百上千次桌面聯(lián)試以及模擬月球重力環(huán)境和月表地形地貌等多次大型地面試驗(yàn)，他始終站在研制的最前沿。

一面飛“月球”一面奔“火星”

中國火星探測任務(wù)和嫦娥四號(hào)探測器任務(wù)分別正式立項(xiàng)，孫澤洲被任命為兩大探測器的“雙料”總設(shè)計(jì)師，開始了一面飛“月球”一面奔“火星”的“超常”職業(yè)生涯。

“‘嫦娥四號(hào)任務(wù)是實(shí)現(xiàn)月球背面軟著陸和自動(dòng)巡視勘察。”孫澤洲介紹說。雖然有“嫦娥三號(hào)”的技術(shù)基礎(chǔ)，但是“嫦娥四號(hào)”有許多新研設(shè)備，有些還需要全新研制，而且在月球背面實(shí)現(xiàn)軟著陸，未知因素和各種風(fēng)險(xiǎn)非常高，設(shè)計(jì)難度非常大。

同時(shí)，還需要新研制和發(fā)射一顆中繼衛(wèi)星，在地月拉格朗日L2點(diǎn)（位于日地連線上、地球外側(cè)約150萬公里處）為月球背面的著陸器、巡視器與地球之間搭建一條通信的紐帶。

自20世紀(jì)60年代以來，國際上已經(jīng)實(shí)施了42次火星探測任務(wù)，成功率僅為52%。“我們這次火星探測任務(wù)最核心、最困難的地方，就是探測器進(jìn)入火星大氣后，氣動(dòng)外形和降落傘減速的過程，只有一次機(jī)會(huì)，必須確保成功。”對于“探火”任務(wù)，孫澤洲有著冷靜而清晰的認(rèn)識(shí)。

目前，他正帶領(lǐng)設(shè)計(jì)師們爭分奪秒開展各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。“研制過程中，團(tuán)隊(duì)要特別關(guān)注關(guān)鍵技術(shù)，確保關(guān)鍵技術(shù)見底;特別關(guān)注重大過程，確保風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別控制到位;特別關(guān)注重大保障條件建設(shè)，確保充分試驗(yàn)驗(yàn)證，而做好這些工作的前提則是確保責(zé)任落實(shí)。”他說。

對此，他再次動(dòng)情地回憶起曾經(jīng)在母校南京航空航天大學(xué)演講中說過的一句話，“當(dāng)我成為總師的時(shí)候，也要像葉院士一樣成為一棵‘大樹，遇到困難時(shí)，首先把責(zé)任承擔(dān)起來。”

這就是中國嫦娥四號(hào)探測器、火星探測器總設(shè)計(jì)師孫澤洲最樸素、最本真的寫照。過去二十幾個(gè)春秋和未來漫長的歲月，他將自己的光榮和夢想與星辰深空緊緊相連，邁出一步步堅(jiān)實(shí)而深厚的足跡。

（宋 詞/供稿）

不久的將來，對于木星，甚至更遠(yuǎn)的土星、天王星等，我相信我們的航天器也能近距離接觸，獲得更多數(shù)據(jù)，來實(shí)現(xiàn)我們的航天夢，同時(shí)也是為人類認(rèn)知宇宙和世界貢獻(xiàn)中國力量。

——孫澤州