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5月15日7時18分，在太(tai)空飛了295天的天問(wen)一號火(huo)星探測器順利著陸在火(huo)星烏(wu)托邦(bang)平原南部預(yu)選著陸區(qu)，實現了中國首次地外行星著陸。

對于(yu)天問一號火星探測器飛(fei)控試驗隊員來說，成功的(de)(de)消息是最好的(de)(de)獎勵(li)，所有(you)辛苦的(de)(de)付(fu)出在(zai)這一刻都化為(wei)大家激動的(de)(de)歡呼聲。

他們是“天(tian)(tian)問(wen)一號(hao)”的地面“舵手”，精準操控著“天(tian)(tian)問(wen)一號(hao)”每個飛(fei)行動作的完成。

“雖然我們(men)在(zai)前期(qi)準備很充(chong)分，但沒有飛過火(huo)星軌道，沒有經驗可以借鑒，真是一點都不敢松懈。”飛控試驗隊(dui)負責總體工(gong)作的董捷說。團隊(dui)的主要(yao)任務(wu)是對(dui)火(huo)星探(tan)測器在(zai)飛行和著(zhu)陸后進(jin)行控制(zhi)。在(zai)探(tan)測器奔(ben)向(xiang)火(huo)星的過程中，飛控試驗隊(dui)既是引路人，又是守護者，一直(zhi)陪(pei)伴和守護著(zhu)探(tan)測器，直(zhi)到它平安順利地降(jiang)落(luo)在(zai)火(huo)星表面。

奔火前行，絕對不能掉以輕心

在奔火路上，飛控團隊全力保(bao)駕(jia)護(hu)航。

從“天問一號”發(fa)射成(cheng)功開始，測(ce)(ce)控(kong)的狀態(tai)、接收信號的強弱等，都處(chu)于動態(tai)變化中。地面飛控(kong)試驗隊要做(zuo)的就是(shi)監測(ce)(ce)探測(ce)(ce)器(qi)上產品狀態(tai)是(shi)否符合預期，是(shi)否一切正常，每時(shi)每刻都不能掉以輕心。在“天問一號”發(fa)射升空后的半年時(shi)間(jian)里，他們心中只(zhi)有(you)一個念頭：讓探測(ce)(ce)器(qi)按預定(ding)軌道飛行，保(bao)證它在正確的時(shi)間(jian)順利被火星引(yin)力場捕獲。

今年2月初，飛控試驗隊(dui)便進入(ru)了(le)24小時(shi)不(bu)間(jian)斷監測的工作模式，所有崗位的隊(dui)員每隔12小時(shi)進行一次換班。

“由于‘天問一號’上的(de)很(hen)多產品都是新(xin)研制的(de)，實(shi)行的(de)是自(zi)主控制和自(zi)主管(guan)理，所以從設(she)計到(dao)實(shi)施再到(dao)任務執行，過程還(huan)是比(bi)較復雜的(de)。”數管(guan)分系統(tong)主任設(she)計師趙蕾(lei)坦言，因為地(di)球與探測器(qi)的(de)距離很(hen)遠，要處置很(hen)多新(xin)問題。

雖然(ran)已經(jing)到(dao)(dao)了退休的(de)年齡，但為了此次(ci)(ci)探(tan)火任務，趙蕾帶領年輕的(de)技(ji)術骨(gu)干(gan)再次(ci)(ci)沖在飛控一線。通俗來講，數管分系(xi)統就(jiu)是星載計算(suan)機，相當于“天(tian)問一號”的(de)“大腦”。“因為探(tan)測器離地(di)球很遠(yuan)，我們發個指(zhi)令上去(qu)，到(dao)(dao)探(tan)測器接收，再到(dao)(dao)傳(chuan)回地(di)面指(zhi)控中心(xin)，最長約40分鐘。”趙蕾說(shuo)，這對(dui)飛行程序(xu)及指(zhi)令計劃的(de)監測工作(zuo)是嚴峻考驗。

從2月3日開(kai)始，整(zheng)個數管團隊實行(xing)倒(dao)班制，對接收(shou)到(dao)的數據進(jin)行(xing)反復(fu)校核，迎接近火捕獲的關鍵時(shi)刻(ke)。

“此(ci)次(ci)探火任務(wu)意(yi)義(yi)重大(da)，包括我(wo)們數(shu)(shu)管分系(xi)統在內，大(da)家都提(ti)前對可能(neng)出(chu)(chu)現的情況(kuang)進行預案(an)處理(li)，保證(zheng)不出(chu)(chu)現任何(he)差錯。”數(shu)(shu)管分系(xi)統副(fu)主任設(she)計師蘭天這樣形容他們的工作(zuo)狀態：探測(ce)器在哪個時間點要做什么(me)動作(zuo)，必(bi)須倒背如流，快速識別可能(neng)威脅到探測(ce)任務(wu)的任何(he)可疑(yi)現象(xiang)，然后判斷(duan)探測(ce)器飛行是否正常。

同(tong)樣是因為(wei)通(tong)信(xin)時間延(yan)長(chang)，天問一號著陸巡視器熱控分系(xi)統主任設計師(shi)向(xiang)艷超帶領的(de)熱控分系(xi)統團隊，要根據已有(you)的(de)熱控數據提前做判(pan)斷(duan)，保(bao)證后續動作有(you)“據”可依。

“體(ti)溫(wen)是(shi)判(pan)斷(duan)人體(ti)健康水平(ping)的(de)標(biao)志之(zhi)一(yi)，同(tong)樣，我的(de)工作就(jiu)像給‘天問一(yi)號’量(liang)體(ti)溫(wen)。”向艷超說(shuo)，熱控系統(tong)通過遙測(ce)數據(ju)監測(ce)，判(pan)斷(duan)器上(shang)溫(wen)度環境是(shi)否(fou)滿足(zu)設(she)計需(xu)求，設(she)備(bei)能否(fou)在當前環境溫(wen)度下正(zheng)常工作。

在-20℃到(dao)55℃范圍內，“天(tian)問(wen)一(yi)號”都(dou)能正(zheng)常工(gong)作(zuo)。“天(tian)問(wen)一(yi)號”剛發射(she)入(ru)軌時，距離太陽(yang)還比(bi)較近(jin)，接受(shou)到(dao)的太陽(yang)輻照(zhao)強(qiang)度比(bi)較大，約(yue)1367瓦/平方米(mi)。隨著“天(tian)問(wen)一(yi)號”向火星(xing)高速奔馳(chi)、越飛越遠，到(dao)達火星(xing)附近(jin)的探(tan)測器能夠接受(shou)到(dao)的太陽(yang)輻照(zhao)強(qiang)度急速下降，僅有500瓦/平方米(mi)。

“這(zhe)時，外熱流能(neng)量(liang)差異約3倍，給著(zhu)陸巡視器的(de)(de)熱控帶(dai)來了很大(da)難題。為此(ci)，熱控分系統團隊通過(guo)控制巡視器表面熱控涂層的(de)(de)熱輻射特(te)性，盡量(liang)降低在近地段的(de)(de)大(da)外熱流條件下(xia)的(de)(de)整器溫度。”向艷(yan)超介(jie)紹說。

深空探測，每個指令都要準確

“因為距離太遠，‘天問一(yi)號’如果出現突(tu)發狀況，要(yao)靠地(di)面飛(fei)控試驗(yan)隊來(lai)緊急處(chu)置是根本來(lai)不(bu)及的。所以，我們要(yao)求(qiu)每個分系統確(que)保每一(yi)步操作、每一(yi)個指(zhi)令都萬無一(yi)失。”董捷(jie)說。

每當“天問一(yi)號”到變軌(gui)或成像等關(guan)鍵(jian)動作節點時，探測器(qi)的(de)飛行姿態變化較大，飛控(kong)監(jian)測強(qiang)度隨(sui)之增大。軌(gui)道(dao)是航天器(qi)在(zai)太空(kong)中的(de)生命線，而牢牢掌(zhang)握這(zhe)條生命線的(de)就是飛控(kong)試驗隊(dui)的(de)軌(gui)道(dao)崗(gang)。

與監視星(xing)上(shang)狀態任務(wu)不同，“天問一號”飛控的軌(gui)道崗(gang)要在(zai)關(guan)鍵(jian)動作時(shi)進行具體分(fen)析、在(zai)變軌(gui)時(shi)做軌(gui)道復核，以此(ci)來確(que)認(ren)參數正確(que)性(xing)、變軌(gui)期間點火(huo)的姿態等。

“‘天問一(yi)號’在(zai)一(yi)系列關(guan)鍵的(de)姿(zi)態(tai)和(he)軌(gui)道機(ji)動時(shi)，稍(shao)有(you)不慎就可能被火(huo)星引(yin)力拉向(xiang)火(huo)星表面，而(er)由(you)于通訊時(shi)延(yan)問題，我們(men)無(wu)法實時(shi)獲知探測器的(de)狀(zhuang)態(tai)并對(dui)(dui)異常(chang)情(qing)況進行(xing)干預。”環繞(rao)器副(fu)總設計(ji)師朱慶(qing)華說道，“可以說，器器分離的(de)過程是對(dui)(dui)我們(men)控制算法精度、產品(pin)工作可靠性(xing)、故障預案(an)周密性(xing)等最充分的(de)考驗。”

實際上(shang)，明(ming)確(que)(que)了著陸器(qi)準確(que)(que)的(de)著陸點后，探測器(qi)的(de)一系列機動也就隨之確(que)(que)定下(xia)來。

前幾(ji)天(tian)，“天(tian)問一號(hao)”任務迎來了極為關(guan)鍵的降(jiang)軌(gui)(gui)控制，探測(ce)器在(zai)(zai)無實時(shi)監控的情況下自(zi)主實施降(jiang)軌(gui)(gui)、分(fen)離和(he)大(da)氣進(jin)入。為此，軌(gui)(gui)道(dao)崗(gang)人(ren)員需(xu)要在(zai)(zai)控前進(jin)行(xing)大(da)量(liang)的軌(gui)(gui)道(dao)分(fen)析和(he)應急(ji)軌(gui)(gui)控策略準(zhun)備工作。

由于軌(gui)控(kong)時間臨近(jin)“五一”假(jia)期，不(bu)可避(bi)免(mian)地(di)需要在節(jie)假(jia)日(ri)加(jia)班加(jia)點(dian)，“天問(wen)一號(hao)”軌(gui)道(dao)負責人(ren)周文(wen)艷心里有點(dian)打鼓(gu)。她試(shi)探地(di)詢問(wen)團隊里有誰節(jie)假(jia)日(ri)愿意參(can)(can)加(jia)飛(fei)控(kong)任(ren)務，沒想到大家積(ji)極響(xiang)應并踴躍報名。在團隊成員(yuan)的齊心協(xie)力下，軌(gui)道(dao)崗(gang)人(ren)員(yuan)為降軌(gui)控(kong)制開展了詳(xiang)盡的誤差(cha)和故障工況分析，確定了關鍵參(can)(can)數及閾值，為火星探測(ce)任(ren)務的軌(gui)道(dao)設(she)計和保證飛(fei)控(kong)任(ren)務的順利(li)完成保駕(jia)護(hu)航(hang)。

其實，這些隊(dui)員不需要長時間待在(zai)崗位(wei)上，但(dan)他們每天都自(zi)發(fa)地來到飛控中心(xin)，主(zhu)動做(zuo)數據復核確(que)認(ren)工(gong)作，制(zhi)定故(gu)障應(ying)對策略(lve)，確(que)保(bao)“天問一號”在(zai)不同的故(gu)障下都能(neng)從容(rong)應(ying)對。看到這一幕，董(dong)捷(jie)很感慨。

在“天(tian)問(wen)一(yi)號”著(zhu)陸(lu)關鍵動(dong)作到來前，飛控(kong)(kong)試驗(yan)(yan)隊員們密切(qie)注(zhu)視(shi)著(zhu)不斷變化的(de)數據和眾多曲線，有(you)些崗(gang)位經(jing)常(chang)要在深夜凌晨開展監(jian)測工作。有(you)隊員說(shuo)，值班是個考(kao)驗(yan)(yan)，不但(dan)需要一(yi)直保(bao)持充沛的(de)身體狀態(tai)，而且還要有(you)堅強的(de)毅力。著(zhu)陸(lu)巡視(shi)器降(jiang)落到火(huo)星表(biao)面是個很(hen)大考(kao)驗(yan)(yan)，向艷(yan)超表(biao)示，“天(tian)問(wen)一(yi)號”進(jin)入火(huo)星大氣層時(shi)，熱(re)控(kong)(kong)系統將(jiang)面臨(lin)外(wai)部(bu)氣動(dong)加熱(re)、內(nei)部(bu)設(she)備全體開機工作的(de)雙重壓力，要應對上(shang)千攝氏度的(de)高溫考(kao)驗(yan)(yan)。

盡管團隊(dui)對“天問一號(hao)”的(de)各個分系統都(dou)做了故障預案，但(dan)到目前一項故障都(dou)沒有發生，設計的(de)可靠(kao)性得到了驗證。

“天(tian)問一號(hao)”在(zai)著(zhu)陸火(huo)星表面前約一個月，飛(fei)控(kong)中心的(de)集(ji)中準(zhun)備工作已經正(zheng)式開始，由各研制單位技術骨干組成的(de)“天(tian)問一號(hao)”飛(fei)控(kong)試(shi)驗隊(dui)緊(jin)鑼密鼓(gu)地進行著(zhu)飛(fei)控(kong)實施文件的(de)制定(ding)與完善(shan)。飛(fei)控(kong)實施文件是“天(tian)問一號(hao)”在(zai)軌飛(fei)行動作的(de)腳本，凝結了(le)全(quan)體(ti)人(ren)員的(de)智慧，容不得一絲一毫的(de)錯誤。

作為(wei)火星環(huan)(huan)繞(rao)(rao)器(qi)總體(ti)副主(zhu)任(ren)設(she)計師(shi)的(de)杜洋，主(zhu)要(yao)負責“天(tian)(tian)問(wen)一(yi)(yi)號(hao)”的(de)飛行程序、飛控實(shi)施(shi)文件(jian)中環(huan)(huan)繞(rao)(rao)器(qi)部(bu)分(fen)的(de)制定(ding)。他介紹，“安全著陸(lu)火星是(shi)‘天(tian)(tian)問(wen)一(yi)(yi)號(hao)’全體(ti)試驗隊(dui)員最(zui)為(wei)重要(yao)的(de)任(ren)務，制定(ding)精準嚴密的(de)飛行實(shi)施(shi)文件(jian)是(shi)取得成(cheng)功的(de)必要(yao)保障。天(tian)(tian)問(wen)一(yi)(yi)號(hao)環(huan)(huan)繞(rao)(rao)器(qi)在(zai)本次著陸(lu)火星過程中，需要(yao)完(wan)成(cheng)兩次變(bian)軌、五次姿(zi)態機動(dong)、多次通信狀態切換、與著陸(lu)巡視器(qi)安全可靠的(de)分(fen)離、實(shi)時中繼轉發著陸(lu)巡視器(qi)的(de)數據，動(dong)作復雜程度不亞于火星捕獲(huo)。”

在(zai)順(shun)利(li)完成發射、火星捕(bu)獲(huo)兩個階段的(de)飛(fei)控準備及在(zai)軌實(shi)施任務后(hou)，為保證任務成功(gong)，必(bi)須確(que)保策(ce)略合理可行(xing)、飛(fei)行(xing)實(shi)施文件(jian)絕對精(jing)準。“著陸火星飛(fei)行(xing)實(shi)施文件(jian)中約3000行(xing)操(cao)(cao)作，是火星捕(bu)獲(huo)飛(fei)行(xing)操(cao)(cao)作數量(liang)的(de)3倍，這(zhe)對我(wo)們提出(chu)了極高(gao)要求。”杜(du)洋(yang)說，在(zai)經歷了五輪次(ci)的(de)審查(cha)與完善后(hou)，試驗隊才完成最(zui)終版(ban)本飛(fei)控實(shi)施文件(jian)的(de)確(que)認與會簽。

嚴格把控，以高標準要求自己

火星(xing)飛(fei)控(kong)與(yu)以(yi)往(wang)型號的(de)(de)飛(fei)控(kong)都不一(yi)(yi)樣(yang)，“一(yi)(yi)邊飛(fei)控(kong)、一(yi)(yi)邊設計(ji)、一(yi)(yi)邊優(you)化”是火星(xing)飛(fei)控(kong)最(zui)大的(de)(de)特點。在近1年的(de)(de)飛(fei)控(kong)工作(zuo)中(zhong)，隨著(zhu)著(zhu)陸(lu)區域成像預探(tan)測的(de)(de)開展，設計(ji)師(shi)對火星(xing)的(de)(de)認(ren)識也(ye)更(geng)加(jia)充分。“我們在著(zhu)陸(lu)點選擇(ze)、進入、下(xia)降、著(zhu)陸(lu)各階段的(de)(de)策(ce)略和軌道設計(ji)上都做了(le)很多優(you)化工作(zuo)，確保任務可以(yi)更(geng)好(hao)地適應最(zui)新的(de)(de)認(ren)識和需(xu)求。”負責總(zong)體的(de)(de)繆遠(yuan)明坦(tan)言，這也(ye)是整個飛(fei)控(kong)工作(zuo)中(zhong)最(zui)重要和最(zui)辛苦的(de)(de)工作(zuo)。

為保(bao)證著(zhu)陸(lu)效果，火(huo)星環(huan)繞器研制團隊(dui)設計(ji)的(de)環(huan)火(huo)停泊軌(gui)道為回歸軌(gui)道，即每圈軌(gui)道的(de)近火(huo)點均位(wei)于首選(xuan)著(zhu)陸(lu)區(qu)的(de)正上方，這種軌(gui)道設計(ji)可(ke)以(yi)(yi)使探測(ce)器每次運行到近火(huo)點時均可(ke)以(yi)(yi)對著(zhu)陸(lu)區(qu)進(jin)行詳查。

“天問(wen)一(yi)號(hao)”進入(ru)下降、著陸各階段(duan)(duan)開(kai)始前的(de)(de)(de)一(yi)段(duan)(duan)時間(jian)里，負責總(zong)體的(de)(de)(de)幾名人員的(de)(de)(de)工作(zuo)異(yi)常(chang)繁重，加班(ban)到凌晨三四點是(shi)常(chang)態。為保證(zheng)型(xing)號(hao)成功，他們克服(fu)家里的(de)(de)(de)諸多困難，克服(fu)身體健康問(wen)題，專心地投入(ru)到工作(zuo)中，摳實施(shi)文件的(de)(de)(de)細節，摳演練的(de)(de)(de)覆蓋性，摳故障預案的(de)(de)(de)可(ke)實施(shi)性。

隊員譚志(zhi)云(yun)第一(yi)次經(jing)歷這么(me)長時(shi)間(jian)的(de)(de)飛(fei)控(kong)任務，從2020年6月初開始集中(zhong)飛(fei)控(kong)準(zhun)備(bei)到現今全面完成“天問一(yi)號”進入(ru)下降(jiang)、著陸過(guo)程。譚志(zhi)云(yun)說，時(shi)間(jian)并沒有最初想(xiang)象那(nei)么(me)漫長，更多的(de)(de)是充實和忙碌。讓他印象最深的(de)(de)是試驗隊集眾所(suo)長，針(zhen)對各關鍵動作特點，開展故(gu)障冥想(xiang)和對策分(fen)析，一(yi)次次豐富和完善(shan)了(le)各階(jie)段故(gu)障預案(an)。譚志(zhi)云(yun)激(ji)動地(di)說，這其中(zhong)讓我更明白了(le)一(yi)點，沒有找不到的(de)(de)方法，只有想(xiang)不到的(de)(de)問題(ti)，方法總比問題(ti)多，航(hang)天人是不怕問題(ti)和困(kun)難的(de)(de)。

航天工(gong)程是極其復雜(za)的(de)(de)系統工(gong)程，每一個崗(gang)位職責明確(que)落(luo)實，每一條(tiao)指令清(qing)晰無(wu)誤，是保證整個系統工(gong)程有(you)條(tiao)不紊、有(you)序流轉的(de)(de)重(zhong)中之重(zhong)，試驗隊在崗(gang)人(ren)員(yuan)均(jun)以極高的(de)(de)標準要求自己，嚴格把控(kong)，認(ren)真操(cao)作，細致判讀(du)，確(que)保圓滿完(wan)成火星探測器(qi)飛行(xing)控(kong)制任(ren)務(wu)。

巨大電(dian)子屏幕上(shang)(shang)，清晰地(di)顯示著(zhu)“天(tian)問一(yi)號”的(de)各(ge)類(lei)參數，大屏幕上(shang)(shang)方，飛(fei)行時間等(deng)數據(ju)正(zheng)不間斷地(di)跳躍(yue)變化著(zhu)。飛(fei)控工作(zuo)的(de)每一(yi)次動作(zuo)調(diao)整都有著(zhu)工作(zuo)模式復雜(za)、動作(zuo)時序性強的(de)特點。在飛(fei)控隊員看(kan)來，作(zuo)為一(yi)名航天(tian)人，能(neng)夠為創造新的(de)航天(tian)歷史(shi)貢(gong)獻(xian)一(yi)份力量無比(bi)榮耀。

【責任編輯：家正】