50年放飛300“星”

在北京航天飛行控制中心拍攝的落月后的嫦娥五號(hào)探測器模擬圖。

          科研人員組裝東方紅一號(hào)衛(wèi)星。 “我們主要解決了有無的問題，今后要做的是‘人無我有，人有我優(yōu)’的工作。歷史造就了‘兩彈一星’精神，面對(duì)當(dāng)前和接下來的任務(wù)，更要傳承和弘揚(yáng)好‘兩彈一星’精神。相信年輕一代一定能比我們做得更好。”

           ——中國航天科技集團(tuán)五院東方紅一號(hào)衛(wèi)星主要技術(shù)負(fù)責(zé)人之一、神舟號(hào)飛船首任總設(shè)計(jì)師戚發(fā)軔 

          “航天事業(yè)的成功是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的成功。仰望星空，那里有中國航天人的夢想。如今，更多的年輕北斗人成為這個(gè)征途上的主力軍，他們更有活力、更有干勁，也更有對(duì)航天強(qiáng)國夢的熱忱和期許。”

           ——中國航天科技集團(tuán)五院北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程副總設(shè)計(jì)師、北斗三號(hào)衛(wèi)星首席總設(shè)計(jì)師謝軍 

          “探取月面下蘊(yùn)藏著的宇宙奧秘，帶回的月壤鉆取樣品是我們獻(xiàn)給祖國的最浪漫禮物。探索更深更遠(yuǎn)的浩瀚太空，航天人永不止步?！?nbsp;

          ——中國航天科技集團(tuán)五院五二九廠嫦娥五號(hào)鉆取子系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師王國欣 

          “新時(shí)代建設(shè)航天強(qiáng)國的目標(biāo)更加需要我們自主創(chuàng)新、奮勇拼搏。我國首次火星探測任務(wù)，將通過一次發(fā)射任務(wù)實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸和巡視。為了這個(gè)目標(biāo)，全體科研人員夜以繼日地扎實(shí)工作、大膽創(chuàng)新、全力攻關(guān)，突破一系列關(guān)鍵技術(shù)，助推我國深空探測走向更遠(yuǎn)的地方?！?/p>

           ——中國航天科技集團(tuán)五院火星探測器總設(shè)計(jì)師孫澤洲 

          2020年11月24日到2020年12月17日，嫦娥五號(hào)完成了23天的月球采樣返回之旅，創(chuàng)造了中國航天史上一個(gè)里程碑式的成就。巧合的是，嫦娥五號(hào)探測器也是中國航天科技集團(tuán)五院（中國空間技術(shù)研究院）研制并成功發(fā)射的第300個(gè)航天器。 

          1970年4月24日，中國航天科技集團(tuán)五院研制的第一顆航天器東方紅一號(hào)衛(wèi)星，作為我國第一顆人造地球衛(wèi)星開啟了我國走向太空時(shí)代的第一步。第一顆人造衛(wèi)星、第一艘飛船、第一顆導(dǎo)航衛(wèi)星、第一顆月球探測器、第一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室、第一艘貨運(yùn)飛船……細(xì)數(shù)300“星”，第一個(gè)“百星”用了41年時(shí)間，第二個(gè)“百星”用了6年時(shí)間，而達(dá)成第三個(gè)“百星”，只用了3年時(shí)間。

          50年放飛300“星”，不僅創(chuàng)造了中國航天史上眾多第一，也見證了中國航天從無到有、從弱到強(qiáng)，從航天大國邁向航天強(qiáng)國的光輝歷程。 

          嫦娥五號(hào) 

          真正推開了探月工程目標(biāo)中“回”的大門

           “與嫦娥三號(hào)、嫦娥四號(hào)相比，嫦娥五號(hào)面對(duì)的不確定性更多，真正推開了探月工程目標(biāo)中‘回’的大門?！辨隙鹞逄?hào)探測器副總師張洪華說。 

           從立項(xiàng)到發(fā)射，嫦娥五號(hào)經(jīng)歷了10年的艱辛奮戰(zhàn)。中國航天科技集團(tuán)五院研制團(tuán)隊(duì)在充分繼承載人航天交會(huì)對(duì)接、地外天體無人著陸器與返回等技術(shù)的基礎(chǔ)上，聯(lián)合參研單位集中最強(qiáng)陣容攻克難關(guān)，先后突破了月表采樣任務(wù)所涉及的20余項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。 

          研制之初，前所未有的一個(gè)環(huán)節(jié)——月面點(diǎn)火起飛成了最難啃的“硬骨頭”，并隨之帶來軌道設(shè)計(jì)、起飛測控、發(fā)動(dòng)機(jī)控制等一系列難題。為了盡可能模擬嫦娥五號(hào)在月球上將面臨的情況，張洪華和團(tuán)隊(duì)在試驗(yàn)場反復(fù)做試驗(yàn)，與一臺(tái)高110米的塔架相伴3個(gè)月。為了解決落地姿勢不理想的問題，他們?cè)O(shè)計(jì)了數(shù)不清的預(yù)案。 

           按照嫦娥五號(hào)任務(wù)的工程安排，短短一周內(nèi)要完成月面著陸、采樣、點(diǎn)火起飛以及月軌交會(huì)對(duì)接等一系列關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這是對(duì)嫦娥五號(hào)研制團(tuán)隊(duì)的巨大考驗(yàn)。 

           從探測器發(fā)射前一個(gè)月進(jìn)入發(fā)射場開始，研制團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了6次演練。 

          “控制大廳里所有人睜大雙眼，不放過任何一次數(shù)據(jù)的跳動(dòng)，心提到嗓子眼上，感覺再跳快一點(diǎn)兒都能蹦出來。時(shí)間非常緊迫，所有人都是‘跑著走’。”張洪華說。一個(gè)月的磨合演練也讓團(tuán)隊(duì)對(duì)嫦娥五號(hào)發(fā)射過程了然于胸。 

           2020年12月17日1時(shí)59分，嫦娥五號(hào)懷揣取自月球的土壤安全著陸在內(nèi)蒙古四子王旗?！芭c上世紀(jì)進(jìn)行的月球采樣相比，我們的自主避障軟著陸和智能自適應(yīng)上升方面已然達(dá)到一個(gè)新水準(zhǔn)。”張洪華自豪地說。 

           東方紅一號(hào) 

           實(shí)現(xiàn)進(jìn)入太空的夢想 

           時(shí)光回溯到1970年4月24日，我國首枚運(yùn)載火箭長征一號(hào)搭載著東方紅一號(hào)衛(wèi)星成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)入太空的夢想。 

           東方紅一號(hào)衛(wèi)星誕生于一個(gè)特殊時(shí)期，那時(shí)國家的工業(yè)基礎(chǔ)和科學(xué)技術(shù)水平還很落后，國際友人驚嘆：“你們?cè)谶@樣的條件下研制出了衛(wèi)星，真的很了不起！” 

          鉚接，是衛(wèi)星制造中必不可少的一道工序。衛(wèi)星初樣研制過程和試驗(yàn)階段，在沒有鉚槍和固定工件的桁架條件下，東方紅一號(hào)的研制人員就靠一把小錘和幾個(gè)自制的鉚模，將鉚釘一個(gè)又一個(gè)地敲上去。從衛(wèi)星的外形選擇到結(jié)構(gòu)形式制定，從衛(wèi)星熱控措施到熱真空模擬試驗(yàn)等繁雜的技術(shù)和工藝難關(guān)，都是在極其簡陋的條件下攻克的。

           要讓衛(wèi)星在太空奏響《東方紅》樂曲，這在當(dāng)時(shí)也具有很高難度。研制人員以高穩(wěn)定度的6個(gè)音源振蕩器代替“音鍵”，用程控線路產(chǎn)生的節(jié)拍來控制發(fā)音，經(jīng)過上百次試驗(yàn)，終于確保東方紅一號(hào)奏出了《東方紅》。

           “我們?cè)诘孛嫔现苯勇牪坏綎|方紅一號(hào)衛(wèi)星播放的樂曲，需要通過衛(wèi)星的天線發(fā)送、地面站的接收，再由電臺(tái)轉(zhuǎn)播?！睎|方紅一號(hào)衛(wèi)星總體組成員胡其正提及，為了讓普通收音機(jī)接收到衛(wèi)星傳來的樂曲，大家提出了這個(gè)“接力”的辦法。 

          還有一道技術(shù)難關(guān)就是要“看得見”。想用肉眼就能看到太空中運(yùn)行的衛(wèi)星，它的亮度必須要從七等星上升到四等星。而由于東方紅一號(hào)衛(wèi)星的直徑僅有1米，也讓“看得見”更加困難。最終，研制人員從折疊傘收縮打開的特點(diǎn)中找到靈感，決定在運(yùn)載火箭的第三級(jí)上安裝一個(gè)由高反光亮度的材料制成、可以在太空中撐開的“觀測體”。由于這個(gè)“觀測體”體積巨大，反光亮度極高，人們?cè)诘孛嫔暇涂梢灾苯佑^察到衛(wèi)星。 

          北 斗 

          中國成為第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家 

          自主可控是北斗的特色，但從無到有，困難重重，北斗研制在摸索中起步。 

          國產(chǎn)化從北斗一號(hào)的太陽能帆板做起。之后的國產(chǎn)化攻關(guān)更為艱苦，不論是東方紅三號(hào)平臺(tái)的橫空出世，還是影響衛(wèi)星壽命的三大關(guān)鍵部件，憑借自力更生的創(chuàng)業(yè)精神，科研人員逐一攻克，于2003年建成了北斗一號(hào)系統(tǒng)，使我國成為繼美、俄之后第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。 

          “我們是以跑百米的速度在跑馬拉松?！北倍啡?hào)衛(wèi)星首席總設(shè)計(jì)師謝軍如此形容北斗的研制節(jié)奏。 

          很多北斗人至今還清晰記得2007年首顆北斗二號(hào)衛(wèi)星研制的那段“激情燃燒的歲月”。根據(jù)國際電信聯(lián)盟的規(guī)則，頻率資源是有時(shí)限的，過期作廢。時(shí)間不等人，爭分奪秒完成了前期所有研制，參試人員進(jìn)駐發(fā)射場后沒有片刻的喘息，緊接著就是200小時(shí)不間斷的加電測試。院士、衛(wèi)星總指揮、總設(shè)計(jì)師和一線技術(shù)人員一起排班，共同扛住種種考驗(yàn)。2007年4月16日，衛(wèi)星成功發(fā)射兩天后，試驗(yàn)星發(fā)來清晰信號(hào)，此時(shí)距離空間頻率失效僅有不到4個(gè)小時(shí)。也正是保護(hù)我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)頻率資源的這次“壯舉”，拉開了北斗區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)建設(shè)的序幕。 

          嚴(yán)慎細(xì)實(shí)的作風(fēng)一代一代被繼承。在北斗三號(hào)首組衛(wèi)星的研制中，出現(xiàn)了一個(gè)蓄電池電壓微小誤差的小插曲。按照設(shè)計(jì)，電壓差增加到一定限額，蓄電池也會(huì)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，不會(huì)影響運(yùn)行。 

          “換！不能帶著任何疑點(diǎn)上天?！北倍穲F(tuán)隊(duì)沒放過這個(gè)隱患。重新打開太陽翼，卸下艙板，換下有隱患的蓄電池組。最終，按照原計(jì)劃完成了全部工作，讓衛(wèi)星又多了一份安全保障。 

          第九顆北斗三號(hào)衛(wèi)星某關(guān)鍵單機(jī)測試中，主任設(shè)計(jì)師劉家興發(fā)現(xiàn)了一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)超標(biāo)。但超標(biāo)小于一納秒，也就是小于十億分之一秒，短到用“剎那”“瞬間”都難以形容。而進(jìn)一步排查會(huì)平添很多工作量，還不一定能查出結(jié)果。但不查出原因，劉家興過不了自己心里的那道關(guān)。最終，大家一起分析、查找問題，讓指標(biāo)恢復(fù)了正常。 

          神舟五號(hào) 

           中國載人航天工程的里程碑 

           1992年，黨中央正式批復(fù)實(shí)施載人航天工程，隨后載人飛船立項(xiàng)，戚發(fā)軔被任命為神舟飛船總設(shè)計(jì)師。 

           從事過導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭和衛(wèi)星研究的戚發(fā)軔，接到擔(dān)任神舟飛船總設(shè)計(jì)師任務(wù)時(shí)，已經(jīng)59歲了，他原本準(zhǔn)備再過一年就退休。接到任務(wù)之初，戚發(fā)軔坦言，“內(nèi)心確實(shí)比較糾結(jié)，覺得壓力很大。”更重要的原因是，“載人航天、人命關(guān)天”，戚發(fā)軔深感責(zé)任太重。 

          當(dāng)時(shí)中國載人航天工程已確立研制飛船，但究竟選用兩艙方案還是三艙方案？這道選擇題擺在了團(tuán)隊(duì)面前。 

           “當(dāng)時(shí)，國際上兩艙和三艙方案都有，而且都成功了。中國到底用兩艙方案，還是三艙方案？爭論很大。最后，我們決定用三艙方案?！痹谄莅l(fā)軔看來，結(jié)合中國的實(shí)際情況，采用適合自己的方案，這就是創(chuàng)新。 

          1999年11月20日，我國第一艘無人試驗(yàn)飛船神舟一號(hào)成功發(fā)射，且飛船著陸處離預(yù)定地點(diǎn)只有10公里。 

          回憶起從事航天數(shù)十年來最難忘的瞬間，張柏楠毫不猶豫地提到了神舟五號(hào)。那是中國載人航天工程的里程碑，首次實(shí)現(xiàn)了中國人飛天的夢想。 

          當(dāng)時(shí)，身為神舟五號(hào)飛船副總設(shè)計(jì)師的張柏楠，在飛船出廠前往酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心前，遇到了很大的考驗(yàn)。 

          神舟五號(hào)是我國第一艘載人飛船，許多專家對(duì)航天員所用座椅緩沖器性能的穩(wěn)定性提出了質(zhì)疑?！白尉彌_器”，顧名思義是保障航天員安全、舒適的一個(gè)重要工具。“座椅”不舒服，在太空復(fù)雜環(huán)境中以及返回落地時(shí)，航天員的安全就無法保證。 

          本著“航天員的事，無小事”的信念，張柏楠臨危受命，在其他人員都已經(jīng)進(jìn)駐酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心時(shí)，利用兩個(gè)月時(shí)間集智攻關(guān)，最終設(shè)計(jì)制造出了安全穩(wěn)定可靠的座椅緩沖器并通過驗(yàn)證，在火箭發(fā)射前順利安裝到了神舟五號(hào)返回艙上。