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5月15日(ri)7時18分，在(zai)太空飛了295天(tian)的天(tian)問一(yi)號火(huo)星探測器順利著(zhu)陸(lu)(lu)在(zai)火(huo)星烏托邦(bang)平原南部預選著(zhu)陸(lu)(lu)區(qu)，實現了中國首次地外行(xing)星著(zhu)陸(lu)(lu)。

對于天問一號火(huo)星探(tan)測器(qi)飛控試驗隊(dui)員來(lai)說，成功的消息(xi)是最好的獎勵，所有(you)辛苦的付出在這一刻都化(hua)為(wei)大家激動的歡呼聲(sheng)。

他們是“天問(wen)(wen)一(yi)號(hao)”的地(di)面“舵手”，精準操控著“天問(wen)(wen)一(yi)號(hao)”每個飛行動作的完成(cheng)。

“雖然我們在前期(qi)準備很充分(fen)，但沒有(you)飛(fei)過(guo)火(huo)(huo)星(xing)軌道(dao)，沒有(you)經驗可以借鑒，真是一點都不敢(gan)松(song)懈。”飛(fei)控(kong)(kong)試驗隊(dui)負責總體工作的(de)董捷說。團隊(dui)的(de)主(zhu)要(yao)任務是對(dui)火(huo)(huo)星(xing)探(tan)測器在飛(fei)行和著(zhu)陸(lu)后進行控(kong)(kong)制。在探(tan)測器奔(ben)向火(huo)(huo)星(xing)的(de)過(guo)程中，飛(fei)控(kong)(kong)試驗隊(dui)既是引路人，又是守護者，一直陪伴和守護著(zhu)探(tan)測器，直到它平安順利地降落在火(huo)(huo)星(xing)表面。

奔火前行，絕對不能掉以輕心

在奔火(huo)路上，飛(fei)控團隊全力保駕護航。

從“天問(wen)一(yi)(yi)號(hao)(hao)”發射成(cheng)功開(kai)始，測控(kong)的狀(zhuang)態、接(jie)收(shou)信號(hao)(hao)的強弱(ruo)等(deng)，都處于動(dong)態變化(hua)中。地面飛控(kong)試驗隊要做的就是(shi)監測探測器上產(chan)品狀(zhuang)態是(shi)否符合預期，是(shi)否一(yi)(yi)切(qie)正(zheng)常，每時每刻都不能掉以輕心。在(zai)“天問(wen)一(yi)(yi)號(hao)(hao)”發射升空后的半年時間里，他們心中只(zhi)有一(yi)(yi)個念(nian)頭：讓探測器按(an)預定(ding)軌道(dao)飛行，保證它(ta)在(zai)正(zheng)確(que)的時間順利被(bei)火星引(yin)力場捕獲(huo)。

今年(nian)2月初，飛控試驗隊便進(jin)(jin)入了24小時(shi)不間(jian)斷監測的工(gong)作模式，所(suo)有崗位的隊員每隔12小時(shi)進(jin)(jin)行一次換班。

“由于‘天問(wen)一號’上的很(hen)多產(chan)品(pin)都是新(xin)研制的，實行(xing)的是自主控制和自主管理(li)，所以從設計到實施(shi)再到任務執行(xing)，過程(cheng)還是比較復雜的。”數管分(fen)系統主任設計師趙蕾坦言(yan)，因為地球(qiu)與探(tan)測器的距離很(hen)遠，要處置很(hen)多新(xin)問(wen)題。

雖(sui)然已經到了退休的年(nian)齡，但為了此次探(tan)(tan)火(huo)任(ren)務，趙蕾帶(dai)領年(nian)輕的技術骨干再次沖(chong)在飛控(kong)一線。通俗來講，數管分系統就(jiu)是(shi)(shi)星載計算機，相當于“天問一號(hao)”的“大(da)腦(nao)”。“因為探(tan)(tan)測器離地球很遠，我們發個(ge)指令上去，到探(tan)(tan)測器接(jie)收，再到傳回地面(mian)指控(kong)中心，最(zui)長約40分鐘。”趙蕾說，這對飛行程序及指令計劃(hua)的監測工作是(shi)(shi)嚴峻(jun)考驗。

從2月3日(ri)開(kai)始，整個數管(guan)團(tuan)隊實行(xing)倒班(ban)制，對接收到的(de)數據進行(xing)反復校核，迎接近火捕獲的(de)關鍵時刻。

“此次探(tan)火任務意義重大，包(bao)括我們數管(guan)分系統(tong)在(zai)內，大家(jia)都提前對可能出(chu)現的情況(kuang)進行(xing)預案處理，保證不出(chu)現任何差錯。”數管(guan)分系統(tong)副主任設計(ji)師蘭(lan)天這樣形容他(ta)們的工(gong)作(zuo)狀態：探(tan)測(ce)(ce)器(qi)在(zai)哪(na)個時間(jian)點(dian)要做什么動作(zuo)，必(bi)須倒背如流，快(kuai)速識(shi)別(bie)可能威脅(xie)到探(tan)測(ce)(ce)任務的任何可疑現象，然后判(pan)斷探(tan)測(ce)(ce)器(qi)飛行(xing)是(shi)否正(zheng)常(chang)。

同樣是(shi)因為通信時間延長(chang)，天問(wen)一號(hao)著陸巡視器熱(re)控(kong)(kong)分系統主任設計師向艷超(chao)帶領的(de)熱(re)控(kong)(kong)分系統團隊，要根據已有的(de)熱(re)控(kong)(kong)數據提前做判斷，保(bao)證后續(xu)動(dong)作有“據”可依。

“體溫是判斷人體健康(kang)水(shui)平的(de)標志(zhi)之一，同樣，我的(de)工作就像給‘天問一號’量體溫。”向艷超(chao)說，熱控(kong)系(xi)統(tong)通過遙測數據(ju)監測，判斷器上溫度(du)環境是否滿足設(she)計需求，設(she)備能否在當前(qian)環境溫度(du)下(xia)正常(chang)工作。

在(zai)-20℃到(dao)55℃范(fan)圍內，“天問(wen)(wen)一號”都(dou)能(neng)(neng)正常工作。“天問(wen)(wen)一號”剛發射入軌時，距離太(tai)陽還比較近，接受到(dao)的太(tai)陽輻照(zhao)強度比較大，約1367瓦/平方米。隨(sui)著“天問(wen)(wen)一號”向火星高(gao)速奔馳、越(yue)(yue)飛越(yue)(yue)遠，到(dao)達火星附近的探測器能(neng)(neng)夠(gou)接受到(dao)的太(tai)陽輻照(zhao)強度急速下降(jiang)，僅有500瓦/平方米。

“這(zhe)時，外熱(re)(re)流能(neng)量差(cha)異約(yue)3倍，給著陸巡視器(qi)的熱(re)(re)控(kong)(kong)(kong)帶來(lai)了很大(da)難(nan)題。為此，熱(re)(re)控(kong)(kong)(kong)分(fen)系(xi)統團隊通(tong)過控(kong)(kong)(kong)制巡視器(qi)表面熱(re)(re)控(kong)(kong)(kong)涂層的熱(re)(re)輻射(she)特性，盡(jin)量降低在近地(di)段的大(da)外熱(re)(re)流條件下的整(zheng)器(qi)溫度。”向艷超介(jie)紹說。

深空探測，每個指令都要準確

“因為(wei)距(ju)離太遠，‘天(tian)問一(yi)號(hao)’如果出現突發狀(zhuang)況，要靠地面(mian)飛控試驗隊來緊急(ji)處置是根本(ben)來不及的。所(suo)以，我們要求每(mei)個分系統確保每(mei)一(yi)步操作、每(mei)一(yi)個指令都萬無一(yi)失。”董捷說。

每當“天問一(yi)號(hao)”到(dao)變(bian)軌或成像等關鍵動作(zuo)節點時(shi)，探(tan)測(ce)器的(de)(de)飛(fei)行姿(zi)態變(bian)化較大，飛(fei)控監測(ce)強(qiang)度隨之增大。軌道是航天器在太空中的(de)(de)生(sheng)(sheng)命線，而(er)牢牢掌握這條生(sheng)(sheng)命線的(de)(de)就是飛(fei)控試驗隊的(de)(de)軌道崗。

與監視星(xing)上狀態任務不(bu)同，“天問一號(hao)”飛控的(de)(de)軌道崗(gang)要在(zai)關(guan)鍵動作時(shi)進行具體分析、在(zai)變(bian)軌時(shi)做軌道復核，以此來確認參數正確性、變(bian)軌期(qi)間點火的(de)(de)姿態等(deng)。

“‘天(tian)問一號’在(zai)一系列關鍵的(de)姿態和軌道機動時(shi)，稍有不慎就可(ke)(ke)能被火(huo)星引力拉向火(huo)星表面，而由于通訊時(shi)延問題，我們無法實時(shi)獲知探測器的(de)狀態并對(dui)異常情況進行干(gan)預。”環(huan)繞(rao)器副總設計師朱慶華(hua)說(shuo)(shuo)道，“可(ke)(ke)以說(shuo)(shuo)，器器分離(li)的(de)過程是對(dui)我們控(kong)制算(suan)法精度、產(chan)品工作可(ke)(ke)靠性、故(gu)障(zhang)預案周密性等最充分的(de)考驗。”

實際上，明確了著(zhu)陸(lu)器準確的(de)著(zhu)陸(lu)點(dian)后，探(tan)測器的(de)一(yi)系列機動也就隨之(zhi)確定(ding)下來。

前幾天(tian)，“天(tian)問一號”任務(wu)迎來了極(ji)為關鍵的降(jiang)軌(gui)(gui)控(kong)制(zhi)，探測(ce)器在(zai)無實(shi)時監控(kong)的情(qing)況下(xia)自主實(shi)施降(jiang)軌(gui)(gui)、分(fen)離和大(da)(da)氣(qi)進入(ru)。為此，軌(gui)(gui)道崗人員(yuan)需要在(zai)控(kong)前進行(xing)大(da)(da)量的軌(gui)(gui)道分(fen)析和應急(ji)軌(gui)(gui)控(kong)策略準備工作(zuo)。

由(you)于(yu)軌控時間臨近“五一”假(jia)期，不可避免地(di)需要(yao)在(zai)節假(jia)日加班(ban)加點(dian)，“天問一號”軌道(dao)(dao)(dao)負責人周文艷心里有(you)點(dian)打(da)鼓。她試探地(di)詢問團隊(dui)里有(you)誰節假(jia)日愿意參(can)加飛(fei)控任(ren)務(wu)，沒想到(dao)大家積極響應并踴(yong)躍報名(ming)。在(zai)團隊(dui)成(cheng)員的(de)(de)齊心協力下(xia)，軌道(dao)(dao)(dao)崗人員為降(jiang)軌控制開展了詳盡的(de)(de)誤差和故障工況分析，確定(ding)了關(guan)鍵參(can)數及閾值，為火星探測任(ren)務(wu)的(de)(de)軌道(dao)(dao)(dao)設計和保證飛(fei)控任(ren)務(wu)的(de)(de)順利完成(cheng)保駕護(hu)航(hang)。

其實，這些隊員(yuan)不(bu)需要長時間待(dai)在(zai)崗(gang)位上(shang)，但(dan)他們每天都(dou)自發地來到(dao)(dao)飛控中心，主動(dong)做數據復核(he)確認工作，制定故(gu)障(zhang)應對策略(lve)，確保“天問一(yi)號”在(zai)不(bu)同的故(gu)障(zhang)下都(dou)能從容(rong)應對。看到(dao)(dao)這一(yi)幕，董捷(jie)很感慨。

在“天問一(yi)號”著陸(lu)關鍵動作到來(lai)前，飛控試驗(yan)隊員們密切注視著不斷變化(hua)的(de)(de)(de)數據和(he)眾多(duo)曲線，有些(xie)崗位經常要(yao)在深(shen)夜(ye)凌晨開(kai)展監測(ce)工(gong)(gong)作。有隊員說(shuo)，值班是個(ge)考驗(yan)，不但需要(yao)一(yi)直保(bao)持充沛(pei)的(de)(de)(de)身體狀態，而且還要(yao)有堅強(qiang)的(de)(de)(de)毅(yi)力。著陸(lu)巡視器降(jiang)落到火(huo)星(xing)表(biao)面(mian)是個(ge)很大考驗(yan)，向艷超表(biao)示，“天問一(yi)號”進入火(huo)星(xing)大氣(qi)層(ceng)時，熱控系統將(jiang)面(mian)臨外(wai)部氣(qi)動加熱、內部設備全(quan)體開(kai)機工(gong)(gong)作的(de)(de)(de)雙(shuang)重壓力，要(yao)應對上千攝氏度的(de)(de)(de)高溫考驗(yan)。

盡(jin)管(guan)團隊(dui)對“天問一號”的各個分系統都(dou)做了故障預案，但到(dao)目(mu)前(qian)一項故障都(dou)沒有發生，設計(ji)的可靠性得到(dao)了驗證。

“天問一號(hao)”在著陸(lu)火星(xing)表面前約(yue)一個月，飛(fei)控中(zhong)心的(de)(de)集中(zhong)準備工作已(yi)經正式開始，由(you)各研制(zhi)單位(wei)技術(shu)骨干組成的(de)(de)“天問一號(hao)”飛(fei)控試驗隊緊鑼密鼓地進行著飛(fei)控實施文(wen)件(jian)的(de)(de)制(zhi)定與完善。飛(fei)控實施文(wen)件(jian)是(shi)“天問一號(hao)”在軌飛(fei)行動作的(de)(de)腳本，凝(ning)結(jie)了全體人員的(de)(de)智慧，容不得一絲一毫的(de)(de)錯誤。

作為火(huo)(huo)星(xing)環(huan)(huan)繞器(qi)(qi)總體副主任(ren)設計師的(de)(de)杜(du)洋，主要負責“天問一號(hao)”的(de)(de)飛行程序、飛控實(shi)施文件中(zhong)環(huan)(huan)繞器(qi)(qi)部分的(de)(de)制(zhi)(zhi)定。他介(jie)紹(shao)，“安(an)全(quan)著陸(lu)(lu)火(huo)(huo)星(xing)是‘天問一號(hao)’全(quan)體試(shi)驗(yan)隊員最為重(zhong)要的(de)(de)任(ren)務，制(zhi)(zhi)定精準(zhun)嚴密的(de)(de)飛行實(shi)施文件是取得(de)成功(gong)的(de)(de)必要保障(zhang)。天問一號(hao)環(huan)(huan)繞器(qi)(qi)在本次(ci)著陸(lu)(lu)火(huo)(huo)星(xing)過程中(zhong)，需(xu)要完(wan)成兩次(ci)變軌(gui)、五次(ci)姿態機動、多次(ci)通信狀態切換(huan)、與著陸(lu)(lu)巡視器(qi)(qi)安(an)全(quan)可靠的(de)(de)分離、實(shi)時中(zhong)繼(ji)轉發著陸(lu)(lu)巡視器(qi)(qi)的(de)(de)數據，動作復雜程度不亞于火(huo)(huo)星(xing)捕獲。”

在(zai)順利完(wan)成(cheng)發射、火星捕獲兩個階段的(de)飛(fei)控(kong)準備及(ji)在(zai)軌(gui)實施(shi)(shi)任務后，為保(bao)證任務成(cheng)功，必須確(que)保(bao)策(ce)略(lve)合理(li)可(ke)行(xing)(xing)(xing)、飛(fei)行(xing)(xing)(xing)實施(shi)(shi)文件絕對(dui)精準。“著陸火星飛(fei)行(xing)(xing)(xing)實施(shi)(shi)文件中(zhong)約3000行(xing)(xing)(xing)操(cao)作，是火星捕獲飛(fei)行(xing)(xing)(xing)操(cao)作數量的(de)3倍，這(zhe)對(dui)我們提(ti)出(chu)了極(ji)高(gao)要求。”杜(du)洋說，在(zai)經(jing)歷了五輪次的(de)審查(cha)與完(wan)善后，試驗(yan)隊才(cai)完(wan)成(cheng)最終版(ban)本飛(fei)控(kong)實施(shi)(shi)文件的(de)確(que)認(ren)與會簽。

嚴格把控，以高標準要求自己

火星(xing)飛控(kong)(kong)(kong)與以往(wang)型號的(de)(de)飛控(kong)(kong)(kong)都(dou)不一樣，“一邊(bian)飛控(kong)(kong)(kong)、一邊(bian)設(she)計(ji)、一邊(bian)優(you)化”是火星(xing)飛控(kong)(kong)(kong)最(zui)大的(de)(de)特點。在近1年(nian)的(de)(de)飛控(kong)(kong)(kong)工作(zuo)中，隨著(zhu)著(zhu)陸(lu)區域成像預探(tan)測(ce)的(de)(de)開展，設(she)計(ji)師對火星(xing)的(de)(de)認識(shi)(shi)也更(geng)加充分。“我們在著(zhu)陸(lu)點選(xuan)擇、進入、下(xia)降、著(zhu)陸(lu)各階段的(de)(de)策(ce)略和軌(gui)道設(she)計(ji)上都(dou)做了很(hen)多優(you)化工作(zuo)，確保任務可以更(geng)好地適應最(zui)新的(de)(de)認識(shi)(shi)和需求。”負責(ze)總(zong)體的(de)(de)繆遠明坦言(yan)，這也是整個飛控(kong)(kong)(kong)工作(zuo)中最(zui)重要和最(zui)辛苦的(de)(de)工作(zuo)。

為(wei)保證著陸效果，火星(xing)環(huan)繞器(qi)研制(zhi)團隊設(she)計的(de)環(huan)火停(ting)泊(bo)軌道(dao)為(wei)回歸軌道(dao)，即每圈(quan)軌道(dao)的(de)近火點均位(wei)于(yu)首選(xuan)著陸區的(de)正上方，這種軌道(dao)設(she)計可以(yi)(yi)使探測器(qi)每次(ci)運行到近火點時均可以(yi)(yi)對著陸區進行詳查。

“天(tian)問一(yi)號”進入下(xia)降、著陸各(ge)階段開始前(qian)的(de)一(yi)段時間里，負(fu)責(ze)總(zong)體(ti)的(de)幾名人員的(de)工作(zuo)異常繁(fan)重，加班到凌晨三四(si)點(dian)是常態。為保證型號成功，他們克服(fu)家里的(de)諸(zhu)多困難，克服(fu)身(shen)體(ti)健康問題(ti)，專(zhuan)心地投(tou)入到工作(zuo)中，摳(kou)實(shi)施文件的(de)細(xi)節(jie)，摳(kou)演(yan)練(lian)的(de)覆蓋性，摳(kou)故(gu)障預(yu)案的(de)可實(shi)施性。

隊(dui)員(yuan)譚(tan)志云(yun)(yun)第一(yi)(yi)次經歷(li)這(zhe)么長(chang)時間的(de)飛控(kong)(kong)任(ren)務，從2020年6月初開始集中(zhong)飛控(kong)(kong)準(zhun)備到現今(jin)全面(mian)完(wan)成“天(tian)問一(yi)(yi)號”進入下(xia)降、著陸過程。譚(tan)志云(yun)(yun)說(shuo)，時間并沒有(you)(you)最(zui)初想象那么漫長(chang)，更多的(de)是(shi)(shi)充(chong)實和(he)忙碌。讓他印象最(zui)深的(de)是(shi)(shi)試驗隊(dui)集眾所長(chang)，針對各關鍵動作特點，開展(zhan)故障冥(ming)想和(he)對策分析，一(yi)(yi)次次豐富和(he)完(wan)善了各階段(duan)故障預案。譚(tan)志云(yun)(yun)激(ji)動地說(shuo)，這(zhe)其中(zhong)讓我更明白了一(yi)(yi)點，沒有(you)(you)找不到的(de)方法(fa)，只有(you)(you)想不到的(de)問題(ti)，方法(fa)總比問題(ti)多，航天(tian)人(ren)是(shi)(shi)不怕問題(ti)和(he)困難的(de)。

航天工(gong)程是極(ji)其復雜(za)的系統(tong)工(gong)程，每一個(ge)崗位職責明確落實(shi)，每一條指令清晰無(wu)誤，是保(bao)證整個(ge)系統(tong)工(gong)程有(you)條不紊、有(you)序(xu)流轉(zhuan)的重中(zhong)之(zhi)重，試驗隊在崗人(ren)員(yuan)均以極(ji)高的標(biao)準要求自己，嚴格把控，認真操作，細致(zhi)判(pan)讀(du)，確保(bao)圓滿(man)完(wan)成火星探測器飛行控制任(ren)務(wu)。

巨(ju)大(da)電(dian)子屏幕上，清晰地顯示著(zhu)“天問一號”的(de)各類參(can)數，大(da)屏幕上方，飛行時間(jian)等數據正不(bu)間(jian)斷地跳躍變化著(zhu)。飛控(kong)工作(zuo)的(de)每一次動(dong)(dong)作(zuo)調整(zheng)都有著(zhu)工作(zuo)模式復雜、動(dong)(dong)作(zuo)時序性強的(de)特點。在飛控(kong)隊員看來，作(zuo)為一名(ming)航天人(ren)，能夠(gou)為創造新的(de)航天歷史貢獻一份力(li)量無比榮耀(yao)。

【責任編輯：家正】