孫澤洲
“深空探測雖然不會馬上產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益,但是對于人類探索宇宙奧秘,拓展人類生存空間,都具有重要意義?！苯衲?月,中國火星探測任務(wù)正式立項后,航天科技集團五院總體部總設(shè)計師孫澤洲在接受記者采訪時說。
距離“探火”正式立項已經(jīng)近兩個月,目前,孫澤洲正帶領(lǐng)中國“探火”團隊緊鑼密鼓地開展設(shè)計、攻關(guān)等研制工作。
“中國的火星探測任務(wù)要一次實現(xiàn)繞、落、巡目標(biāo),這在世界上從未一次同時實現(xiàn)過,任務(wù)難度非常大。”孫澤洲總設(shè)計師坦言,“但是,正因為有壓力,才能帶來技術(shù)的進步?！?/p>
“我們希望用有限的條件盡可能多獲得一些成果,在已有技術(shù)條件的基礎(chǔ)上,一步邁得大一點兒,更高效地推動技術(shù)進步”。孫澤洲充滿希望和自信地告訴記者。而他的這種希望和自信正是源于他投身中國航天事業(yè)20余年的艱辛探索和悉心積累,從嫦娥一號發(fā)射成功開創(chuàng)我國航天第三個里程碑,到嫦娥三號完美的落月之旅,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4億公里遠的火星,孫澤洲和他帶領(lǐng)的團隊一步一個腳印,邁出中國深空探測堅實的步伐。
因“嫦娥”與“深空”結(jié)緣
孫澤洲與“嫦娥”結(jié)緣于2001年,那一年嫦娥進入了為期3年的可行性論證階段,當(dāng)時孫澤洲正值“而立之年”。他開始參與繞月探測工程的前期論證,并負責(zé)星載測控系統(tǒng)和衛(wèi)星總體論證工作。在葉培建總師的指導(dǎo)下,他組織完成了總體方案論證工作,有效地將東方紅三號衛(wèi)星平臺,資源一號衛(wèi)星和中國資源二號衛(wèi)星的技術(shù)成果進行融合和應(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)計方案,為嫦娥一號衛(wèi)星能在三年之內(nèi)完成研制工作奠定了基礎(chǔ)。
面對環(huán)月探測的新問題和新挑戰(zhàn),孫澤洲不分晝夜地與數(shù)據(jù)和資料打起了交道,積極主動地與專家溝通,擊敗了一個又一個“攔路虎”,先后組織完成軌道設(shè)計、熱控設(shè)計、測控設(shè)計、供配電設(shè)計、月食方案設(shè)計和定向天線攻關(guān)等一系列工作。特別是在衛(wèi)星總體設(shè)計過程中,孫澤洲大膽創(chuàng)新,采用系統(tǒng)工程的方法進行綜合設(shè)計,提出了利用數(shù)管功能實現(xiàn)熱控功能控制和電源管理等設(shè)計思路,大大提高了系統(tǒng)可靠性;在測控設(shè)計過程中,創(chuàng)造性地設(shè)計了我國首個深空探測測控數(shù)傳星載系統(tǒng),解決了月球探測衛(wèi)星40萬公里的遠距離地月測控通信設(shè)計難題;在月食方案設(shè)計過程中,有效解決了長時間陰影對衛(wèi)星的安全影響……隨著一個個技術(shù)難點被突破,孫澤洲對“嫦娥”也有了更為系統(tǒng)和全面的了解?！胺路鹨粋€探險的人走入了大山,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)深空探測更重要的角色打下了良好基礎(chǔ)。
接過“中國探月”接力棒
孫澤洲曾說,執(zhí)行嫦娥一號任務(wù)時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)任重大。
2008年,年僅38歲的孫澤洲被任命為嫦娥三號探測器系統(tǒng)總設(shè)計師。“月球表面地形地貌的不確定性、任務(wù)中多個關(guān)鍵動作和環(huán)節(jié)必須萬無一失。嫦娥三號任務(wù)要求決定了總體優(yōu)化設(shè)計難,推進系統(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,巡視器移動難,巡視器自主導(dǎo)航控制與遙操作難……”孫澤洲總設(shè)計師一連串說了好幾個“難”,足見剛一“接棒”的他壓力之大。
然而,有難度才會有動力。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)的多個模型,通過系統(tǒng)仿真進行初步分析與設(shè)計。特別設(shè)計了模擬地球六分之一重力狀態(tài)下的各種實驗,模擬軟著陸沖擊、月面移動實驗中的月壤、光照環(huán)境;在機構(gòu)等性能實驗中,模擬月塵環(huán)境、艙外設(shè)備月夜儲存環(huán)境等,并根據(jù)實驗結(jié)果進行再分析,通過對薄弱環(huán)節(jié)的不斷改進,逐步提高了嫦娥三號的可靠性。
有風(fēng)險才會有擔(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實驗,他始終站在研制的最前沿。
一面飛“月球”一面奔“火星”
今年4月,中國火星探測任務(wù)和嫦娥四號探測器任務(wù)分別正式立項,孫澤洲被任命為兩大探測器的“雙料”總設(shè)計師,開始了一面飛“月球”一面奔“火星”的職業(yè)生涯。
“嫦娥四號任務(wù)是實現(xiàn)月球背面軟著陸和自動巡視勘察?！睂O澤洲介紹說。雖然有嫦娥三號的技術(shù)基礎(chǔ),但是嫦娥四號有許多新設(shè)備,有些還需要全新研制,而且在月球背面實現(xiàn)軟著陸,未知因素和各種風(fēng)險非常高,設(shè)計難度非常大。同時,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。目前孫澤洲正帶領(lǐng)研制團隊開展各分系統(tǒng)正樣設(shè)計相關(guān)工作,并順利完成了探測器技術(shù)狀態(tài)基線確立工作,為后續(xù)研制打下了堅實基礎(chǔ)。
自20世紀(jì)60年代以來,國際上已經(jīng)實施了42次火星探測任務(wù),成功率僅為52%?！拔覀冞@次火星探測任務(wù)最核心、最難的地方,就是探測器進入火星大氣后氣動外形和降落傘減速的過程,只有一次機會,必須確保成功。”孫澤洲對“探火”任務(wù)有著冷靜而清晰的認識。
目前,孫澤洲正帶領(lǐng)設(shè)計師們爭分奪秒開展各項關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。他利用“擠”出來的一點點有限時間告訴記者:“研制過程中,團隊要特別關(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)險識別控制到位;特別關(guān)注重大保障條件建設(shè),確保充分實驗驗證,而做好這些工作的前提則是確保責(zé)任落實。”對此,他再次動情地說起曾經(jīng)在母校南京航空航天大學(xué)演講中說過的一句話,“當(dāng)我成為總師的時候,也要像葉院士一樣成為一棵‘大樹’,遇到困難的時候,首先把責(zé)任承擔(dān)起來”。
這就是中國火星探測器總設(shè)計師孫澤洲最樸素、最本真的寫照。過去20幾個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,邁出堅實而深厚的腳步。
