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《面对面》专访孙泽洲总师,揭秘中国成功“探火”的背后故事

时间:2021年05月26日 信息来源:央视网 点击:1744 字体:

5月15日,天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。5月22日,“祝融号”火星车开始执行我国首次火星任务中最后一个阶段的任务——巡视探测。央视《面对面》节目专访了航天科技集团五院天问一号火星探测器系统总设计师孙泽洲,揭秘中国成功“探火”的背后故事。

 

三国航天器同场竞技

压力程度无法用语言形容


天问一号此行,其实是与阿联酋的希望号和美国的毅力号同场竞技。2020年7月的发射窗口期,三个国家的三个火星探测器相继发射升空,踏上奔向火星的征途。希望号的目标是环绕火星,而天问一号和毅力号的目标都是着陆火星。谈及此次任务的特殊性,孙泽洲一度哽咽。

 

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“月球探测的时候,没有人跟我们在同时期做月球软着陆探测,类似于运动场只有我一个运动员,成功与否只是我的一次任务而已。而这次三个航天器同场竞技,阿联酋‘希望号’已经环绕成功了,美国‘毅力号’已经着陆成功了,这时候天问一号在我心里已经不是一个任务完不完成这么简单,我不太好用语言来表达我压力的程度,但我和我们团队在这个过程中承受的压力跟以前的任务相比,真的不一样。”但是,作为总师,孙泽洲不能在团队面前表露心中巨大的压力,他说,“还是要让大家有一个平和的心态。”

 

从着陆到巡视探测

中间为何留出7天时间?


5月22日10时40分,“祝融号”火星车到达火星表面,开始执行我国首次火星任务中最后一个阶段的任务—巡视探测。孙泽洲表示,天问一号探测器着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区之后,有大量关于自己状态的设置,包括桅杆的展开、太阳翼的展开、天线的展开、移动悬架的抬升等一系列工作,之后几天它要完成对周围的环境感知,以及与地面建立通讯。

 

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“火星蝴蝶”是如何设计出来的?


“祝融号”火星车的太阳翼呈蝴蝶翼形,因此有人形象地将“祝融号”火星车比喻为“火星蝴蝶”,孙泽洲介绍道,太阳翼必须要面积大,不是因为想设计成蝴蝶,是大家设计完之后觉得它像蝴蝶,收拢的时候都是扣在一起的。这个设计巧妙,同时还非常美观。针对太阳翼做了不止十种方案,一开始设计成翻开再展开的,一个是很复杂、风险大,另外也太丑了。再一个需要二次展开,也不可靠。最后设计成这样,非常美观,很有特征,很有标识感。

 

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投入大量精力

为“一次成功”做好准备


2016年,中国火星探测任务和嫦娥四号探测器任务分别正式立项,孙泽洲被任命为两大探测器的“双料”总设计师,一面飞“月球”,一面奔“火星”。从“探月”到“探火”,距离从38万公里一下子“跨越”到4亿公里,而且火星表面环境更为复杂凶险。首次火星探测任务计划通过一次任务实现火星环绕、着陆和巡视,对火星进行全球性、综合性的环绕探测,在火星表面开展区域巡视探测。

 

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想要通过一次发射就完成三项目标,这在全球尚属首次。研发团队为此做了很多准备,至少有一半甚至一半以上的精力都是在做防止极小概率事情发生的工作。这次着陆系统还带了一个信标装置,类似于飞机的黑匣子,如果没有真正平稳着陆到火星表面,比如撞击的话,在一定程度上也可以靠这个信标把进入过程中关键的记录数据传回地面,便于对过程中的原因进行分析。

 

模拟“落火”

完成多项关键技术攻关


为了赶在2020年的最佳发射窗口前完成所有准备工作,孙泽洲带领团队远赴新疆戈壁、内蒙草原进行大量外场试验,建造火星环境模拟试验设施,完成了多项关键技术攻关,新研制了一枚火箭弹,把伞装到模型上去,通过火箭弹把它打到要求的高度,火箭弹再把它分离出来。这个伞和模型之间再用程控来控制,进行开伞,模拟在火星上开伞的过程。

 

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未来行星探测

需要更年轻的人担当主力


在中国航天事业的发展中,一代代航天人的经验与精神传承十分关键。对于这一点,孙泽洲体会尤为深刻。34岁担任副总设计师,38岁担任系统总设计师,如今51岁的孙泽洲已经作为总师与团队放飞了嫦娥三号、嫦娥四号和天问一号三个探测器。这其中,有追赶,更有超越,难免会遇到棘手的困难,要作出艰难的抉择。从“奔月”到“探火”,正是千千万万和孙泽洲一样的航天人不断问天,推动着中国探测器一步步远行,探索深空的奥秘。

 

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孙泽洲介绍道,“我来到五院时,那时候任务真的很少,一年发射不了一颗型号,后来有一个快速的发展期,这个发展期给我们提供了一个很好的平台。我们也一直重视传承、培养工作,大胆地给年轻人压担子,给他们更多的信任。以后的深空探测真的需要80后,甚至要让更年轻的人担当主力。为什么这么说?像我们现在到月球几天的飞行,到火星几个月的飞行,到木星几年的飞行,以后要到天王星、海王星,那可能需要飞行得更久。所以我们开玩笑,下回更远的行星探测一定要选一个30岁的总师,要不然等飞到了,总师都退休了。”



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