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“探月之路”首席專家 兩公里地鐵造價鋪筑奔月路

2019-09-10 07:22:44
科學(xué)大觀園 2019年2期
關(guān)鍵詞:飛控月壤嫦娥

“如果任務(wù)中我還忙得不行,說明遇到大問題?!比~培建笑道,“飛控專家組的最高境界就是喝咖啡、聊天,無事可做?!?/p>

嫦娥四號任務(wù)實(shí)施前,葉培建特別忙。他自己概括:給嫦娥四號任務(wù)團(tuán)隊(duì)“撐腰”。

作為中國航天科技集團(tuán)五院深空探測和空間科學(xué)首席專家,葉培建不僅是此次任務(wù)所有型號的總設(shè)計師、總指揮顧問,還擔(dān)任質(zhì)量總監(jiān)和飛控專家組組長,擔(dān)子很重。

“如果任務(wù)中我還忙得不行,說明遇到大問題。”他笑道,“飛控專家組的最高境界就是喝咖啡、聊天,無事可做。”見證了我國探月工程論證、立項(xiàng)、發(fā)展至今的他,早已練就了一副“大心臟”。

葉培建第一次近距離接觸月球探測成果,是在上世紀(jì)80年代初。

改革開放后,他通過首批留學(xué)生考試,1980年前往瑞士留學(xué)。一次,他來到聯(lián)合國世界知識產(chǎn)權(quán)總部,參觀各國最高知識水平代表作?!爱?dāng)年咱們展出的是個景泰藍(lán)花瓶,代表中國工藝水平。美國的展品要在放大鏡底下才能看清楚,是一塊來自月球的巖石,名為《A piece of the moon》。”他覺得“人家的水平確實(shí)不一樣。”

當(dāng)時他沒有想到,自己將會跟中國探月工程緊密聯(lián)系在一起。

1994年,我國科學(xué)家開始進(jìn)行探月活動必要性和可行性研究。2001年,中國探月工程正式進(jìn)入論證階段。正主管資源二號衛(wèi)星的葉培建加入,并成為首批核心人物之一。他們制定了“三步走”計劃:2007年實(shí)現(xiàn)繞月飛行、2015年落月、2020年采樣返回。2004年初,探月一期工程立項(xiàng),葉培建擔(dān)任嫦娥一號衛(wèi)星總設(shè)計師兼總指揮。

當(dāng)時,國務(wù)院批下的工程經(jīng)費(fèi)為14億元,僅相當(dāng)于在北京修兩公里地鐵的費(fèi)用。工程團(tuán)隊(duì)把一分錢掰成兩半花,精打細(xì)算地鋪筑出奔月之路。

2007年10月24日,嫦娥一號從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空。火箭團(tuán)隊(duì)歡呼雀躍,葉培建卻異常冷靜。衛(wèi)星太陽帆板展開后,他心里踏實(shí)了,但他知道,還沒到自己歡呼的時候。出于穩(wěn)妥考慮及工程需要,首次任務(wù)衛(wèi)星沒有直接飛向月球,而是先繞地球飛行一星期。10月31日,嫦娥一號進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,經(jīng)過112小時飛行,抵達(dá)月球附近。

“到達(dá)月球時,衛(wèi)星要‘剎車’,這在整個任務(wù)中至關(guān)重要?!比~培建說,如果衛(wèi)星沒剎住,會飛過月球,無法被引力捕獲;剎早了,則可能到不了月球。近月制動的力度、時機(jī)必須極為精準(zhǔn)。

宣布制動成功時,控制大廳里一片沸騰,兩彈一星元勛孫家棟等老專家激動落淚。葉培建仍很冷靜。“對于近月制動,我們有幾套方案,奔月過程中也對相關(guān)硬件軟件進(jìn)行了驗(yàn)證。另外,奔月中途原計劃進(jìn)行3次軌道修正,實(shí)際只修正了一次,說明各項(xiàng)表現(xiàn)良好?!彼睦镉械住?/p>

嫦娥一號任務(wù)圓滿成功后,專家迅速投入到嫦娥二號任務(wù)的規(guī)劃中,但想法一度出現(xiàn)分歧。

嫦娥二號與嫦娥一號同時研制,原本作為其備份。當(dāng)時有人認(rèn)為,嫦娥一號任務(wù)已經(jīng)成功,沒必要再花錢發(fā)射備份星。

葉培建站在反對的一方。他認(rèn)為,探月工程并非到此為止,既然研制了這顆衛(wèi)星,為什么不利用它走得更遠(yuǎn)?

事實(shí)證明,2010年國慶節(jié)發(fā)射的嫦娥二號作為探月二期工程先導(dǎo)星,不僅在探月成果上更進(jìn)一步,還為后續(xù)落月任務(wù)奠定了基礎(chǔ),并且成功開展了多項(xiàng)拓展試驗(yàn)。其完成了地日拉格朗日2點(diǎn)探測,以及對圖塔蒂斯小行星的飛越探測,取得了珍貴的科學(xué)數(shù)據(jù);最后飛至一億公里以外,也對我國深空探測能力進(jìn)行了驗(yàn)證。

嫦娥二號證明了備份星也能獨(dú)當(dāng)一面。因而當(dāng)2013年12月2日發(fā)射的嫦娥三號探測器完成落月任務(wù)后,其備份嫦娥四號沒有再面臨是否發(fā)射的問題,但在任務(wù)規(guī)劃上仍有分歧。

不少人認(rèn)為,嫦娥四號無需冒險,還應(yīng)落在月球正面。葉培建再次反對。“中國探月工程應(yīng)該走一步跨一步。落到月球背面去,這是一個創(chuàng)舉?!彼f。

正是在他和部分人的堅(jiān)持下,才有了如今的嫦娥四號任務(wù)。2018年5月21日發(fā)射的嫦娥四號中繼星“鵲橋”,成為全世界首顆運(yùn)行在地月拉格朗日2點(diǎn)Halo軌道的衛(wèi)星。即將發(fā)射的嫦娥四號還有望創(chuàng)造人類首次在月球背面軟著陸,并開展原位探測、巡視探測以及甚低頻探測等紀(jì)錄。中國探月工程穩(wěn)步發(fā)展,葉培建對取回月壤的執(zhí)念也越來越強(qiáng)烈。

2008年他去瑞士開會,借機(jī)重游世界知識產(chǎn)權(quán)總部,想看看美國的展品換了沒有。走近展柜,那塊月巖依然陳列在那兒,30多年來無人超越。他拍下照片,回國后放大打印出來,送給嫦娥五號設(shè)計師每人一張,說:“這是美國人引以為豪的東西,下一次取回它的就是中國人。”

上世紀(jì)六七十年代,美國從月球共取回370.3公斤月壤,其中除了幾次無人采樣任務(wù),絕大部分由阿波羅任務(wù)宇航員帶回。1978年,美國送給中國1克月壤,0.5克展覽,0.5克用于研究,取得了不少成果。葉培建告訴記者,嫦娥五號任務(wù)計劃取回2公斤月壤,將為我國科學(xué)家提供足夠多的樣本進(jìn)行研究。這讓他魂?duì)繅衾@。

當(dāng)然,中國探月工程不會止步于此。葉培建透露,完成“繞落回”三步走之后,后續(xù)任務(wù)是建立月球科考站的初步模式。如果嫦娥五號任務(wù)圓滿成功,作為備份的嫦娥六號將被納入下一階段任務(wù),或?qū)⑶巴虑騼蓸O取樣返回,為在月球建站探路。

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