嫦娥四號發(fā)射前后的故事

葉培建

嫦娥四號是全人類第一個(gè)軟著陸月球背面的人造飛行器，挑戰(zhàn)巨大，技術(shù)復(fù)雜，路程艱難。不僅僅是技術(shù)，其實(shí)還有嫦娥四號落在哪兒決策中的爭議，我是堅(jiān)決主張“落在月背、迎接挑戰(zhàn)”的人，可能也是“最堅(jiān)決”的人，所以在發(fā)射前后的心路就更加起伏，有動力、有壓力、有希望、有成功之喜悅！或許比別人感受更深，為此，把嫦娥四號發(fā)射前后的一些故事講述于此，也可為整個(gè)任務(wù)增添一點(diǎn)色彩。

一、爭出來的嫦娥四號任務(wù)

嫦娥一號任務(wù)圓滿成功后，我們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(shí)研制，原本作為其備份。當(dāng)時(shí)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。

我站在反對的一方。我認(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(xiǎn)，還應(yīng)落在月球正面。對此，我再次反對?！爸袊皆鹿こ虘?yīng)該走一步跨一步。落到月球背面去，這是一個(gè)創(chuàng)舉”。嫦娥四號應(yīng)該擺脫求穩(wěn)思維，更進(jìn)一步，到人類探測器從未踏足過的月球背面去看一看。我向上級提議，“落到月球背面，成功了是一大亮點(diǎn)，即便不成功，也是人類第一次，可以原諒?！薄跋炔灰v什么科學(xué)意義、技術(shù)帶動，單從邏輯學(xué)上看，落到月球背面的科學(xué)意義就是一句話：背面沒去過！”我和部分同志堅(jiān)持到什么程度呢？堅(jiān)持到在一份落在月球正面的紀(jì)要上不肯簽字！有關(guān)部門組織了多次討論，最終通過了嫦娥四號在月球背面著陸的方案。

二、嫦娥四號奔向月球背面

地球上的人是永遠(yuǎn)看不到月球背面的，所以就要解決嫦娥四號落到月背后的通信問題，工程設(shè)計(jì)了在地—月L2點(diǎn)“安置”一顆中繼星，取名“鵲橋”。這顆星在全國范圍內(nèi)公開征名，大眾積極參與，提出的名字很多，我們組織了遴選，決策會我也參加了，會議還特邀了一些文學(xué)人士。我在第一輪發(fā)言中就建議了這個(gè)名字，會議選出了“鵲橋”“青鳥”等3個(gè)名字供領(lǐng)導(dǎo)決策，最終確定了“鵲橋”?！谤o橋”從科學(xué)上、藝術(shù)上、中國傳統(tǒng)文化上都是十分恰當(dāng)?shù)摹！谤o橋”于2018年5月21日在西昌衛(wèi)星基地發(fā)射，至今運(yùn)行很好。承擔(dān)這顆衛(wèi)星任務(wù)的五院“東方紅衛(wèi)星公司”的張立華總師和他們團(tuán)隊(duì)干得很漂亮。因這是一顆單個(gè)衛(wèi)星，可以單獨(dú)立項(xiàng)。如何確認(rèn)它在工程中的角色就很重要，在工程實(shí)施過程中，我一直強(qiáng)調(diào)“鵲橋”是嫦娥四號任務(wù)的一部分，是系統(tǒng)中的一環(huán)，必須統(tǒng)一管理，實(shí)踐證明這樣做是非常有利工程成功的，立華也有同感。在“鵲橋”準(zhǔn)備階段，我于5月5日赴西昌基地，檢查和了解工作情況。一切令人放心，5月21日“鵲橋”成功發(fā)射，經(jīng)一系列操作，到達(dá)L2點(diǎn)。

“鵲橋”在L2點(diǎn)待命，嫦娥四號的研制工作也到了最后階段，具備了進(jìn)發(fā)射場準(zhǔn)備發(fā)射的條件。按照我們的傳統(tǒng)做法，嫦娥四號團(tuán)隊(duì)于8月16日在京召開進(jìn)場動員大會，會上邀我發(fā)言。我講話很短，主題就兩句話：我們一定要勝利！我們一定能勝利！并現(xiàn)場寫對聯(lián)一副，以鼓士氣：

架鵲橋落月背巡視月球創(chuàng)世界第一

善創(chuàng)新勇攀登進(jìn)軍深空建航天強(qiáng)國

9月16日赴西昌基地，在基地看了各項(xiàng)準(zhǔn)備，工作有序，士氣旺盛，堅(jiān)信“一定能勝利”，寫《七律：預(yù)祝嫦娥四號任務(wù)勝利》一首：

嫦四小妹比姐強(qiáng)，

月背廣寒梳新裝 。

鵲橋已建娘家路，

北斗七星做伴娘。

五發(fā)連勝樹榜樣，

大雪次日啟飛翔。

著陸巡視都成功，

我輩蒼穹書輝煌。

嫦娥四號預(yù)定2018年12月8日凌晨2點(diǎn)多發(fā)射，此前我在北京飛行控制中心，一方面作為探測器總師、總指揮顧問為他們撐腰，另一方面擔(dān)任飛行控制專家組組長和老專家們做好飛控保證支撐工作。2018年12月6日下午5時(shí)，在唐家?guī)X報(bào)告廳召開全體在京上崗人員動員會，我作了一個(gè)簡短動員，據(jù)各方反映，效果很好，講得不少人熱血沸騰。當(dāng)時(shí)宣傳部門和同志們的微信、微博中有傳播，現(xiàn)補(bǔ)記如下：

在嫦娥四號發(fā)射前飛控動員會上講話

同志們，嫦娥四號就將在西昌發(fā)射升空，她一升空，接力棒就交到了我們的手里，不知你們心情如何？我雖已年過70，經(jīng)歷多多，但此時(shí)心情十分激動！首先是自豪，全世界70多億人，我們嫦娥四號的骨干隊(duì)伍也就幾百人吧，這個(gè)全人類的第一次，就要由我們來實(shí)現(xiàn)，千萬分之一的機(jī)遇呀！千萬分之一的幸運(yùn)就落在了我們身上，多么的自豪與光榮呀！但這個(gè)第一次又是十分艱難的。我們已在準(zhǔn)備去探火星，假如把天安門廣場當(dāng)成地球，上海外灘看成火星，月亮不過就是王府井的大飯店，但我們外灘都想去了，他人早就去過了，但王府井大飯店的背面就是沒人去過，那么近，去不了，可見有多艱難。我們做了這么多的準(zhǔn)備，“鵲橋”已待命于天上，我們一定會成功！接力棒在我們飛控人員手中，必須百倍小心，每一個(gè)指令，每一個(gè)動作，每一個(gè)參數(shù)都必須反復(fù)核對、確認(rèn)無誤！這方面我們是有慘痛教訓(xùn)的，在座的有和我一起經(jīng)歷過“中國資源二號”發(fā)射任務(wù)的，就是一條指令輸入?yún)?shù)有誤，差點(diǎn)造成任務(wù)失敗，而這參數(shù)是經(jīng)我們的隊(duì)員核對的。所以每一個(gè)隊(duì)員都要全神貫注，站好自己的崗;每一位專家都要盡責(zé)，出了問題你也是有責(zé)任的。我們都知道，嫦娥四號落月背是世界第一次，落哪兒也知道，是南極艾特肯盆地，但可能沒有感性認(rèn)識，這里我展示一張我和該盆地合成的一張像，我心中想著那里，具體地點(diǎn)是馮·卡門撞擊坑。馮·卡門是世界航天領(lǐng)域的先鋒，錢老的老師，馮·卡門老先生知道是中國人第一個(gè)落在以他命名的地方，也一定會為中國人的創(chuàng)造性而高興，我想大家都一定盼著嫦四能安全到達(dá)那兒！我相信，有前期幾年的充分工作;有靶場的卓越工作，無一問題發(fā)生;有金牌火箭的托舉;再有我們飛控隊(duì)的精心準(zhǔn)備和飛控中心指戰(zhàn)員的大力協(xié)同;我們一定成功。在嫦四進(jìn)場動員會上我講了兩句話：“我們一定要成功，我們一定能成功！”就將變成現(xiàn)實(shí)。

今晚晚餐請大家多吃，吃好，精力充沛，打贏這一仗！

嫦娥四號12月8日凌晨成功發(fā)射，并于2019年元月3日安全降落月球背面，實(shí)現(xiàn)了人類第一次！激動之余，我在飛控大廳起身走至決策席就坐的探測器赫榮偉總指揮、孫澤州總師處表示祝賀，并到工作席張熇總監(jiān)處祝賀。張總百感交集，熱淚盈眶，新華社在場記者捕捉到這一“情景”，后來還進(jìn)行了面對面采訪，并發(fā)圖、發(fā)文，形成一股“網(wǎng)熱”。

張熇的流淚是有故事的，多年的辛苦自不必說。發(fā)射當(dāng)天，升空不久，需做一個(gè)發(fā)動機(jī)末端排氣動作。在這過程中，突然發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)不該開的閥門被打開了，造成大量燃料泄漏。嫦娥四號要落月背，燃料十分寶貴，是精打細(xì)算的，盡管20秒后就關(guān)閉了，但損失的燃料已較可觀，而且隨著泄漏，不同儲箱內(nèi)容量有差別，會造成衛(wèi)星姿態(tài)變化，為調(diào)整姿態(tài)就需再耗燃料！情況是緊急的，后果也可能是很嚴(yán)重的。一方面組織人員進(jìn)行閥門異常打開原因的分析，同時(shí)在場專家、同志們冷靜分析、思考，拿出了一系列對策，在后來的飛行控制中做了精細(xì)安排和調(diào)整，使得嫦娥四號落月背時(shí)還有一點(diǎn)燃料余量，在經(jīng)歷了多天煎熬和努力后，成功降落自然使我們所有參與的人如釋重負(fù)，作為主要負(fù)責(zé)人的張熇一下子就淚奔了。

這幅我和張熇交流的照片很快成為“網(wǎng)紅”照片，其實(shí)這張照片中還有一個(gè)小秘密，不知大家注意到坐在張熇右手邊一位頭戴發(fā)夾的女同志沒有？她是我的堂妹，嫦娥四號數(shù)管分系統(tǒng)的主任設(shè)計(jì)師葉志玲。她和我是一個(gè)爺爺，我父親兄弟姐妹6人，我爸是老大，我是老大家的長子，她是我小叔叔、老六的小女兒，所以兩人年紀(jì)差別很大。她2001年大學(xué)畢業(yè)后，步我后塵來到航天也已20年了，一直從事飛行器“數(shù)管”研制，數(shù)管分系統(tǒng)，就是一個(gè)飛行器的“大管家”，聯(lián)系各個(gè)設(shè)備，操縱與管理整個(gè)飛行器的運(yùn)作，十分重要，值班時(shí)就安排在張熇總監(jiān)旁邊。

由于她在嫦娥四號中的貢獻(xiàn)，她也有幸參加了習(xí)主席在人民大會堂的接見。那一天，我和她在人民大會堂東門廣場手持請柬合照留念，也算我們兄妹共同戰(zhàn)斗的見證吧！

嫦娥四號落月后，玉兔二號的月球車順利走到月面。關(guān)心嫦娥工程的人都知道，玉兔一號隨嫦娥三號落月后，也開到月面并在第一個(gè)月球白天正常工作，盡管后來“嫦三”和玉兔一號都工作了很久很久，但由于玉兔一號有一輪子出了問題，不能繼續(xù)行走，非常遺憾！所以做嫦娥四號任務(wù)規(guī)劃時(shí)，一開始我主張可不上月球車，把全部資源都集中用于保證“落在月背”。這一設(shè)想使得負(fù)責(zé)車的賈陽副總師等人很難過、心不甘，有的同志眼淚都下來了，堅(jiān)決要求繼續(xù)上月球車。這使我想起我任中國資源二號衛(wèi)星總師時(shí)，一位資深副總師為了力挺國產(chǎn)星敏感器上星，也因激動、焦慮而落淚，現(xiàn)在星敏也是我們的拳頭產(chǎn)品，還可出口。一方面被他們的精神所感動，另一方面經(jīng)過努力，客觀上也具備上的條件，于是決策上了“玉兔二號”。賈陽他們做了許多工作，后來事實(shí)證明表現(xiàn)很好，很出色，繼而中國的火星車祝融號更是揚(yáng)名世界。能有這樣的好成績，賈陽他們是把這個(gè)工作當(dāng)事業(yè)來干的，對他們來說是“金不換”的。

三、收獲成功與喜悅

2019年1月10日，玉兔二號在月背走到了預(yù)定點(diǎn)，在此之前，部分科學(xué)載荷已開機(jī)測試并獲科學(xué)探測數(shù)據(jù)，可以說嫦娥四號任務(wù)做到圓滿成功已心中有數(shù)。寫《七律：贊嫦娥四號》

嫦四軟落到月球，玉兔巡視穩(wěn)步走。

鵲橋架起地月路，科學(xué)載荷顯身手。

首創(chuàng)探秘月背后，技術(shù)科學(xué)雙豐收。

宇宙探索路漫漫，薪火相傳永不休。

1月16日，在《人民日報(bào)》和中國科協(xié)組織的中國科普日活動上，張熇總監(jiān)展示了這首詩，引起很大反響，效果好。

2019年1月11日下午，隨著著陸器和巡視器兩器互拍成功，圖像下傳，十分清晰，五星紅旗鮮艷。工程總指揮宣布嫦娥四號任務(wù)取得圓滿成功，為配合直播的現(xiàn)場，我和探月中心裴照宇副主任做客CCTV-13作為嘉賓，做了一個(gè)多小時(shí)的互動。向全國觀眾介紹了嫦四的科學(xué)意義、工程技術(shù)挑戰(zhàn)、月球車及一些有趣的事。至此，嫦四任務(wù)第一階段圓滿結(jié)束，后續(xù)繼續(xù)科學(xué)探測任務(wù)?；叵肴蝿?wù)執(zhí)行期間的每一個(gè)日日夜夜，所有重大動作節(jié)點(diǎn)，尤其是在遇到緊急情況時(shí)都在現(xiàn)場，既有驚心動魄，又有欣喜萬分，成功來之不易，這支隊(duì)伍成熟了！

為更好地宣傳嫦娥四號的科學(xué)與工程成就、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，我與《中國科學(xué)》溝通后，依照過去嫦娥各型號成功后的做法，在《中國科學(xué)》組織專欄發(fā)表文章，向世界發(fā)聲，也可為年輕的人們創(chuàng)建一個(gè)平臺，發(fā)表文章、提高研究水平。

嫦娥四號首組文章發(fā)表之時(shí)，應(yīng)編輯部之邀，寫了如下《按語》：

《中國科學(xué)》“嫦娥四號?？本幷甙矗烘隙鹚奶柸蝿?wù)實(shí)現(xiàn)了人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察，意義重大，影響深遠(yuǎn)，舉世矚目。嫦娥四號探測器系統(tǒng)由著陸器、巡視器玉兔二號和中繼星鵲橋組成。嫦娥四號任務(wù)分為兩次發(fā)射：第一次，2018年5月21日，中繼星成功發(fā)射，6月14日順利進(jìn)入繞地月L2平動點(diǎn)的Halo使命軌道;第二次，2018年12月8日，著陸器、巡視器組合在一起成功發(fā)射，12月12日實(shí)施近月制動進(jìn)入環(huán)月軌道，2019年1月3日成功著陸到月球背面馮·卡門撞擊坑著陸區(qū)內(nèi)，并完成著陸器與巡視器的分離，1月11日成功實(shí)現(xiàn)了兩器互拍。兩器的科學(xué)有效載荷正在開展探測工作。

在科學(xué)上，月球背面，其特殊的空間位置，使其具有月球正面所不具備的特點(diǎn)。一方面，它屏蔽了來自地球的各類無線電信號，是對宇宙電磁波譜探測的最佳地點(diǎn);另一方面，具有月球最大、最深、最古老的盆地南極-艾特肯（SPA）盆地，保存了月球的早期信息，因此嫦娥四號對于低頻射電天文觀測與研究，月球和地月系的初期歷史和演化、深層次的構(gòu)造和成分的研究，都具有重要的意義。在工程上，嫦娥四號實(shí)現(xiàn)了人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察，首次地月L2點(diǎn)中繼星對地對月的測控、數(shù)傳中繼。這些工程技術(shù)難點(diǎn)的突破，進(jìn)一步提升我國月球及深空探測的技術(shù)水平，提高了進(jìn)入、到達(dá)和探測地外天體的能力。

嫦娥四號的一小步，無疑是整個(gè)人類太空探索史的一大步。黨中央、國務(wù)院、中央軍委發(fā)出了賀電，世界驚嘆中國躍居“太空強(qiáng)國”。美國宇航局（NASA）局長吉姆·布里登斯廷第一時(shí)間向中國嫦娥四號團(tuán)隊(duì)表示祝賀。日本的《朝日新聞》報(bào)道，探測月球僅僅十幾年的中國，領(lǐng)先于美俄兩國成功在月球背面著陸，向著實(shí)現(xiàn)“太空強(qiáng)國”的目標(biāo)大幅邁進(jìn)。英國的《泰晤士報(bào)》報(bào)道，中國向月球的巨大飛躍讓它成為新的太空競賽的角逐者，現(xiàn)在中國有了它第一個(gè)重大的“最早”。

嫦娥四號目前已經(jīng)取得了初步的成果。著陸器在著陸過程中采用降落相機(jī)成功獲取了下降過程中的視頻，著陸后通過監(jiān)視相機(jī)獲得了人類探測器在月球背面近距離拍攝的第一張圖片，通過地形地貌相機(jī)對著陸點(diǎn)周圍進(jìn)行了360°成像，人類首次得以觀察到月球背面的細(xì)節(jié)。著陸器的地形地貌相機(jī)和巡視器的全景相機(jī)成功實(shí)現(xiàn)了兩器的互拍，五星紅旗鮮艷奪目。著陸器上攜帶的低頻射電頻譜儀、月表中子及輻射劑量探測儀，巡視器上攜帶的紅外成像光譜儀、中性原子探測儀、測月雷達(dá)等有效載荷設(shè)備均開機(jī)工作，開始獲得月球背面的科學(xué)探測數(shù)據(jù)，生物科普載荷中已長出了棉花幼苗。今后還將對月夜淺層月壤溫度進(jìn)行就地探測，不斷積累數(shù)據(jù)，為深化對月球的認(rèn)識提供直接的證據(jù)。

（責(zé)任編輯 姚定范）