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追“星星”的年輕人航天青年科技人才筑夢太空

2023-09-16 13:22:45邱晨輝
科學大觀園 2023年18期

邱晨輝

2023年春節,在距離地球約400公里的中國空間站,神舟十五號航天員乘組感受到和地面一樣的喜慶氛圍,他們在太空穿新衣、吃餃子、寫“福”字,向全國人民拜年。云頂之上,中國人自己建造的太空家園已從藍圖變為現實。

在38萬公里外的月亮上,中國“兔”也用特殊方式發來“辭虎迎兔”的新春祝福。作為第一個登陸月球背面的探測器,玉兔二號月球車剛剛度過4歲生日,已累計行駛近1500米,每一步都在創造中國奇跡。

此刻的北半球正經歷隆冬,而兩億公里之外的火星烏托邦平原,卻已迎來春天。祝融號火星車已在此行駛1900多米,不斷延伸著中國人探索紅色星球的腳步……

一個個壯舉背后,有這樣一群年輕人,他們平均年齡不到35歲,80%以上畢業于“雙一流”高校和學科,91%是碩士、博士,擔負著我國載人航天工程、探月工程、行星探測工程飛行控制和航天器長期管理任務,他們就是北京航天飛行控制中心青年科技人才群體。

過去10年,這群飛控青年,牽引“神舟”“天舟”,托舉“問天”“夢天”,領“玉兔”跋涉月背,引“嫦五”月面采樣,駕“祝融”穿行火面,控“太空巧手”在軌作業,一套套測控計劃在他們手中精妙編排,一幀幀飛控數據在他們手中核算生成,一條條飛天指令從他們手中精準發出……有人說,他們就是一群追“星星”的年輕人,一次又一次見證和創造著中國人筑夢太空的新紀錄。

追趕·突圍

從古至今,明亮的日月、璀璨的星河,激蕩著人們無限遐想,引發對探索寰宇的無盡渴望。1992年,中國載人航天工程正式立項,在第一顆人造衛星發射22年之后,中國航天人把“建造空間站,解決有較大規模的長期有人照料的空間應用問題”作為新的目標。

這是世界高新科技中最具挑戰性的領域之一。為對工程實施高效率組織指揮和對航天器進行高精度飛行控制,北京航天飛行控制中心應運而生。自此,飛天的夢想在“北京航天城”這個地理坐標上孕育,在一代代飛控人手中生長。

時針撥回到2022年11月29日23時09分,長征二號F運載火箭托舉神舟十五號載人飛船,在酒泉衛星發射中心騰空而起,直刺蒼穹。彼時,1700公里外的首都北京,北京航天飛行控制中心飛控大廳里緊張忙碌。

“北京明白!”

坐在飛控大廳調度臺前的高健,發出一道道堅定而洪亮的指令。在他的調度指揮下,各系統各崗位通力協作,約7小時后,飛船采用自主快速交會對接模式,經過多次自主變軌,成功對接中國空間站。

當飛控大廳再次響起熱烈掌聲時,高健回憶起一年前的6月23日,當時不到27歲的他,在“國字號”任務中第一次走上總調度主崗。

那次任務,一開始組織決定由擔任過神舟十號天地通話總調度的楊彥波負責,但是,他卻堅定地讓高健出任總調度,自己在旁邊當備崗,為高健提供最強有力的支持。身為“北京明白”的調度組長,楊彥波必須讓團隊盡快成長,要成長,就要歷練,在大項任務中歷練。

“一句要練千遍,千遍只為一句。‘我是北京字字如山,我的身后是整個飛控,是中國航天,責任重大不敢有半點馬虎懈怠。”這是高健對這個崗位的深刻理解。

一句句沉穩響亮的指令,將中國高度標注到更遠的深空,也成為這個群體青春擔當的生動詮釋。

航天器太空交會對接是世界航天領域內公認的最復雜、最難攻關的技術之一,世界上僅美、俄和中國掌握并成功實施過該項技術,其中徑向交會對接的難度更大。

2021年10月16日6時56分,神舟十三號載人飛船與空間站組合體完成自主快速交會對接,標志著首次徑向交會對接圓滿成功。

北京航天飛行控制中心長管團隊的年輕人在飛控大廳內合影。圖片|北京晚報

“整個對接過程是高動態的,神舟十三號飛船飛到空間站下方后,由于軌道不同,兩個航天器保持對接所需要的相對位置和姿態是很難的。”載人飛船任務型號團隊指揮喬宗濤說,“我們需要精準控制飛船逐漸調整位置、速度和姿態,在安全的空間走廊內逐步與空間站完成對接。”

為此,喬宗濤帶領團隊積累了數萬個組合體軌道及姿態的仿真數據,進行了上百次的聯調聯試驗證,參與設計約2500個故障預案,攻克空間站組合體遮擋太陽能帆板、持續控制飛船大幅度的姿態調整和軌道維持、測控條件變差、地面狀態監測和應急處置難度增大等都諸多難關。

400米、200米、19米……神舟十三號載人飛船緩緩向天和核心艙平移靠攏,伴隨著“對接鎖緊完成”的口令,廣袤太空中,神舟十三號與天和核心艙組合為一體。

10年間,朝霞為鄰,晚星做伴,一行行代碼仿佛有了生命,述說著中國空間站從“一”字構型到“L”字構型、“T”字構型的變遷,也生動記錄下這群年輕人在建設航天強國征程上奮斗的青春。

鮑碩和同事在操作臺前工作。 圖片|北京晚報

高健和同事在操作臺前工作。 圖片|北京晚報

涉險·沖鋒

星河璀璨,征途漫漫,逐夢九天從來就不是一路坦途。

2011年,神舟八號與天宮一號交會對接任務,29歲的喬宗濤坐在了“北京明白”的主崗上。

然而,一個從未有過、從未想到的驚險一幕不約而至。

按照計劃,神舟八號與天宮一號進行兩次空間交會對接,停靠十幾天后撤離天宮一號,返回地面。

就在喬宗濤下達飛船分離指令、飛船正常分離、所有人鼓掌歡慶時,他突然發現神舟八號飛船姿態有些異樣。

原來,神舟八號與天宮一號分離時,彈開的對接機構輕輕回彈觸碰了一下。在同一軌道上風馳電掣的兩個航天器,即便是輕輕一碰,也極易引發難以估量的后果。神舟八號飛船自動識別為再次對接,關閉了自身動力和供電系統。

如果飛船姿態失穩,將會有失聯的危險,這將對后續載人交會對接計劃產生嚴重影響。喬宗濤沉著應戰,迅速研判故障,制定搶救方案,和專家團隊協同作戰,有效處置了這起險情。

“我們一手托舉飛船和空間站,一手托舉航天員的生命。”對于載人飛行任務測控,喬宗濤的要求比其他任務更高,任何問題都要“見底”。

與高健同為“90后”的鮑碩,是這個中心的首位女調度。

月面采樣,是航天界公認的最復雜、難度最大的任務之一。2020年12月1日,嫦娥五號落月后,鮑碩從搭檔手里接過采樣的接力棒。她調度指揮機械臂準確完成每個動作,千余條指令從她口中喊出,近萬句調度交互無一錯漏。團隊整體配合默契,每個人都熟練掌握任務狀態,采樣效率大大提高。最終,表取采樣封裝任務完成時間比預計整整提前了7個小時。

此時,鮑碩已連續奮戰30個小時,嘴唇上留下幾道干裂的口子。

“鍵”指蒼穹,“令”貫星河。航天器在浩瀚太空中的每一次機動變軌、每一次姿態調整,在地外星體上的每一個動作、攜帶儀器的每一次操作,都是通過遙控發令崗位發送控制指令來完成的。

10年前,于天一在崗位上給300多公里外的神舟十號發指令,1秒鐘就能送達到位。如今,已是深空探測任務團隊副指揮的他,帶領更多的青年完成更為復雜的飛控任務:一邊突破38萬公里導航“玉兔”巡游月背,一邊克服單程通信時延最長20多分鐘等難題,穿越億萬公里牽引“祝融”巡視火面,用智慧和汗水創造了驚艷世界的成績。

截至目前,中國火星車已在火星平安工作一年多,設計壽命3個月的“玉兔二號”也在不斷刷新著月背探測的人類歷史新紀錄。

汗水·奮進

孤獨的玉兔二號月球車調轉相機鏡頭,回望它代表人類在月球背面走出的第一行足跡——這是懸掛在北京航天飛行控制中心飛控大廳外墻的一張巨幅照片。

對這群年輕人來說,這條“來時的路”有著雙重含義:不僅代表玉兔二號在月背的跋涉,更象征著他們從零起步、向航天科技高峰不斷沖鋒的鏗鏘足跡,用執著與堅守鑄就了一個個中國航天的“高光時刻”。

181天,神舟十三號乘組創造了中國航天員在軌時長新紀錄。在這背后,離不開“大管家”胡國林所在的航天器運控及長管團隊的日夜陪伴和悉心保障。

6個月的時間里,他們并行管理空間站組合體、玉兔號和祝融號巡視器等多個航天器,無時無刻不在監視著航天器和航天員的實時狀態:當遇到碎片碰撞的風險時,他們需要改變組合體的軌道高度實施規避;當航天員要實施艙外行走、太空授課等重要任務時,他們提前細致核對每一個關鍵節點;當需要批量上注指令時,他們慎之又慎、接力協作,確保每一幀注入數據準確無誤……

伴隨著神舟十三號載人飛船返回艙穩穩降落在東風著陸場,已在太空出差半年的翟志剛、王亞平、葉光富3名航天員安全返回闊別已久的祖國大地,胡國林和團隊也出色地完成了使命任務。

“在我們眼里,正確率百分之九十九不行,必須百分之百。每天都是第一天,每圈都是第一圈,每條都是第一條,大家時刻保持著最佳狀態和飽滿熱情,每當聽到‘北京,我是神舟十五號,我們就第一時間響應航天員的需求。”胡國林說。

正如他們在《月背征途》書中寫下的那句話:月背本沒有路,我們來了,便走出了屬于自己的路。而這條路,也是所有航天人正在走的新長征路。

飛天之路,危機四伏。他們時刻面臨著驚心動魄的考驗。

“艙壓異常!”“艙壓異常!”2021年12月5日18時22分,長管廳突然傳來故障告警聲。

胡國林第一時間帶領值班班組,與其他系統一邊迅速開展故障排查,一邊呼叫航天員確認身體狀況和設備狀態。經過半小時的天地協同排查,故障定位為核心艙某設備受太空環境影響引起的虛警。

盡管虛驚一場,但是空間站運控各分系統都能迅疾啟動應急協同機制,按照規定的時間節點完成相關準備工作,充分驗證了分布式運控體系的可靠性。正如航天員王亞平所說:“有他們隨時在、一直在、永遠在,我們在天上才能‘感覺良好。”

從神舟十二號任務開始,讓航天員感覺越來越好的,還有他們在太空里寬敞舒適的新“家”——天和核心艙。據悉,天和一個艙的主要參數就超過4萬個,比天宮二號多出近7倍。為確保航天員在軌安全,準備的應急預案也更多,僅故障預案就達2000余個。

任務中,在中心核心艙總體副主任設計師李達飛和同事工位前,總是放著一堆比字典還厚的A4紙——這些都是打印出來的部分關鍵預案和目錄,而更多的預案都存儲在他們的腦子里。

“任務中,我們一邊看飛行狀態一邊撕預案。在它成功入軌后,每個崗位都扔出來很多嶄新的文件。有人可能覺得浪費,但這恰好說明航天器沒有故障,整個飛控任務一切順利。隨著預案越撕越薄,我們離成功也越來越近。”李達飛說。

心至蒼穹外,目盡星河遠。未來,長期運營中國空間站、建設國際月球科研站、火星采樣返回探測、木星系及行星際穿越探測、太陽系邊際探測……即便天路遙遠,這群年輕人始終夢想在心間。

正如他們在《月背征途》書中寫下的那句話:月背本沒有路,我們來了,便走出了屬于自己的路。而這條路,也是所有航天人正在走的新長征路。

◎ 來源|中國青年報

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