2020年7月,“天問一號”火星探測器成功從海南省文昌航天發射場發射升空并進入預定軌道,于2021年2月10日抵達火星。
眾所周知,國際上已經實施了40余次火星探測,但成功率僅為一半,任務實施風險很高。而在剛剛過去的2020年,“天問一號”僅通過一次發射,就將實現火星的環繞、著陸、巡視,這是世界首創,也是我國真正意義上的首次深空探測。
令人意想不到的是,“天問一號”的北京調度居然是位年輕的90后,以下是鮑碩的自述。
我所在的北京航天飛行控制中心,是我國載人航天和深空探測的指揮調度、分析計算、飛行控制、數據處理和信息交換中心。作為天地之間唯一的紐帶,所有的數據都會匯集到我們這里,所有的指令也從這里發出。
作為調度,在任務執行的過程中,我們主要負責天地協同的指揮調度。比如我們經常喊出“各號注意,我是北京”。在任務準備過程中,我們需要對上、對下、橫向聯絡幾十個單位;制訂各類工作計劃;組織各單位開展方案設計、軟件研發、硬件集成、聯調聯試等,確保任務準備進展順利。能給“天問一號”發號施令看似很酷,實際上這背后是巨大的責任,同時也帶來了很大的壓力。我們的每一步動作都有可能會影響航天器的安全,那句“成功是差一點點的失敗,失敗是差一點點的成功”一直縈繞在我們的耳邊,也是我們真實的寫照。
剛剛接觸火星探測的時候,一切都是未知數。我們的團隊一點點地研究方案,學習新的航天器狀態,探索深空與近地、探月的區別,研究器距離的增大對測控通信條件以及控制的影響;同時著手研發國產化的測控軟硬件系統。在日常的飛控工作中,我們要根據整個飛控過程區分不同的階段,安排相應的飛控事件、制訂好各類計劃并按計劃組織實施,隨時做好應急處置的準備。

火星探測的特點是關鍵控制很多,像深空機動、近火捕獲這類控制,對特定的時間窗口要求很高。我們研究攻克了一系列關鍵技術,能夠時刻準確地知道它在哪兒,通過測控站與它保持聯系;而且我們會為每一條指令動作起一個唯一的名字,這樣就可以給“天問”發號施令。
火星探測的另一大特點是距離遙遠,火星距我們最遠約4億公里,給遠在4.3億公里外即將著陸火星的“天問一號”發號施令是一種怎樣的體驗?這段路有多遠?即使以光的速度旅行,都需要12分鐘。
要知道,向“天問一號”發送一條指令可能需要44分鐘才能等到回復,很多時候我們無法實時判斷“天問”當前的狀態,為此我們研究將上行發令和狀態判斷分開。印象比較深刻的是“天問一號”在奔赴火星的路上,我們對環繞器成像的控制。我們令環繞器釋放出一個小盒子,讓它在分離之后對探測器的全貌進行拍照再下傳到地面。我們需要在它執行動作之前將指令發出,航天器在按時執行指令后,地面再綜合考慮傳輸延時等因素去判斷執行情況,最終成功地拍到了深空中鮮艷的五星紅旗。
“天問一號”進入火星停泊軌道后要運行約3個月,為計劃于5月至6月擇機實施的火星著陸做好準備。其間我們要進行20多次拍照,對拍回來的圖片要進行再處理,爭取恢復出火星表面的地形情況,這有利于對后續著陸進行分析。
小時候我喜歡看著星空發呆,讀書時期看到航天員遨游太空便更對航天事業有了獨特的情懷。畢業后,能夠加入這個光榮的團隊,感覺自己特別幸運,因為我親眼見證了中國紅一次又一次地閃耀太空。
成為調度之前,我以為這個崗位只需要對著程序念口令,實則不然。前輩的本子上記錄的更多的是臨時發生的事件,對于一些任務狀態、關鍵節點,他們早就熟記于心。這個崗位需要時刻保持清醒,一點遲疑都有可能影響航天器的安全;不僅如此,我們還要學會把自己變成一個多線程的并行處理器。面對著電話、調度口令同時響起,這個時候對整個流程的把握以及應急應變能力就顯得尤為重要。
從坐在前輩旁邊學習模仿、自己私下加倍練習,到后來可以逐漸獨立組織各崗位完成工作,我陪著“玉兔二號”在月面安全運行,它也見證了我的成長。
2020年,我們圓滿完成了“長五B”首飛、“嫦娥五號”任務并持續開展“天問一號”發射“嫦娥四號”,等多個國字號重大航天任務。這些成功離不開團隊中的每一個人,與其說我們是一個飛控團隊,我覺得更像一個大家庭。每個人都有不同的分工,我們有測控專家、軌道專家、操控專家、遙操作專家等,他們會就一些技術細節爭論得面紅耳赤,但在任務執行的時候,依然配合默契。
今年除夕前夜,“天問一號”探測器實施近火捕獲制動,開啟了環繞火星之旅。 從年頭到年尾,大家沒有休過一個完整的節假日,很多人長時間都回不了家,幾乎每天深夜都在忙碌著。很多人會問我們:“你們日復一日地加班加點,到底是為了什么呢?”
其實我之前聽過一句話叫“世如焚爐,人似柴薪”。如果說我們每個人燃盡一生所能創造的能量就那么一點點,在我們還能燃燒的時候,還有一件事、一份事業能夠讓我們想要為之奮斗、付出,我覺得我們是幸運的。
我的手機里存了不少甜品照片,工作之余我愛做甜點,“嫦娥四號”任務100天以及其他有紀念意義的日子,我總會做些甜點邀請同事品嘗,同事們也因此稱我為“鮑師傅”。
小時候看到楊利偉遨游太空,我就對航天事業有了一份向往。最終走上調度崗位,能用現在這種方式在地面守著航天器、航天員,我特別榮幸。而那些聽我發號施令的航天器就是我的“心頭肉”。
私下里,我會給這些航天器取小名、畫漫畫,“嫦四”我就叫它嫦小四,小五是它妹妹,就是剛剛完成任務的“嫦娥五號”。
每次大廳里通報:“各號注意,我是北京。后續工作按正常飛控計劃實施。”大家由衷的掌聲就是對我們航天人最大的肯定。每次響起:“各號注意,我是北京。本次任務正常結束。”大家縱情地歡呼,就是對我們最大的鼓勵。我很驕傲,我們是中國航天人!