第一次去火星，應(yīng)該怎么走？

□盧伊

張榮橋永遠(yuǎn)忘不掉那個清晨。

2021年5月15日凌晨，在距地球3.2億公里外的火星軌道，天問一號著陸巡視器與環(huán)繞器分離后，按照預(yù)定的軌跡，進(jìn)入火星大氣層。著陸巡視器展開配平翼，彈出降落傘，分離防熱大底和背罩，著陸平臺伸開著陸腿，一系列的動作之后，著陸巡視器在距離火星表面100米的高度上懸停，尋找最適合的著陸點(diǎn)，最后緩緩降落。著陸平臺在跨越“黑色9分鐘”后，于7時18分穩(wěn)穩(wěn)落在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)，中國首次火星探測任務(wù)著陸火星成功了。

成功著陸的那刻，有人無意間拍到張榮橋落淚的樣子，相關(guān)短視頻當(dāng)天就刷屏了。他事后回憶這一瞬間，只留下12個字：“不能自已，流下淚水，有甜有咸。”

時隔一年多，再回憶起當(dāng)初，張榮橋仍難掩內(nèi)心的激動。歷經(jīng)4年論證，6年研制生產(chǎn)，工程團(tuán)隊在發(fā)射場堅持了110多天，緊盯發(fā)射后飛行的202天，在探測器進(jìn)入環(huán)火軌道后又日夜堅守了93天，為的就是如期實(shí)現(xiàn)立項(xiàng)之初就定下的目標(biāo)：在第一個百年前夕，讓我們中國的機(jī)器人登陸火星。張榮橋說：“如期兌現(xiàn)了這個承諾，我們當(dāng)然很激動，我們沒有辜負(fù)祖國對我們的期望。”

“十年磨一劍”

張榮橋出生于安徽省黃山市祁門縣，當(dāng)年填報高考志愿時，他選擇了西北電訊工程學(xué)院（今西安電子科技大學(xué)）電磁場與微波技術(shù)專業(yè)。

1988年本科畢業(yè)后，張榮橋進(jìn)入中國空間技術(shù)研究院繼續(xù)深造，選擇的仍然是老專業(yè)——空間電磁場。張榮橋畢業(yè)后在中國空間技術(shù)研究院一干就是13年，主要從事衛(wèi)星測控和遙感信息處理方面的工作，后加入探月工程團(tuán)隊，曾擔(dān)任探月工程副總設(shè)計師。

2010年，隨著中國提出火星探測設(shè)想，張榮橋根據(jù)組織安排，開始從事工程的規(guī)劃論證和立項(xiàng)工作，也是“十年磨一劍”。但工作之初，張榮橋深感這項(xiàng)工作就兩個詞：難、重要。難，成功很難，火星一度被航天界稱為“航天器的墓地”；重要，即意義重大。

“探測地外行星是我們認(rèn)識宇宙奧秘的一個重要途徑和手段。”張榮橋說，“開展深空探測不僅有助于人類了解太陽系和生命起源與演化規(guī)律，也是國家綜合國力和創(chuàng)新能力的體現(xiàn)，我們中國人也應(yīng)該在這個領(lǐng)域有所建樹?！钡谝淮稳セ鹦?，應(yīng)該怎么走？張榮橋坦言，這是論證階段花力氣最多、爭議最大的一個問題。

當(dāng)時，項(xiàng)目組深知火星探測的難度，曾考慮采取類似探月工程“繞、落、回”三步走的方案，這樣風(fēng)險相對較小，穩(wěn)扎穩(wěn)打。

“但我們還是心有不甘?！睆垬s橋說。

最后，經(jīng)過長時間的思想碰撞，專家們終于達(dá)成共識：我們“伸伸手”“踮踮腳”，一步實(shí)現(xiàn)“繞、著、巡”風(fēng)險可控。

不過，這也意味著研制難度和風(fēng)險加大。面對巨大挑戰(zhàn)，工程團(tuán)隊在項(xiàng)目初期就做好計劃，對技術(shù)方案進(jìn)行反復(fù)設(shè)計確認(rèn)，并開展了大量地面試驗(yàn)驗(yàn)證工作。

多個“第一次”背后

論證完成后，2014年9月，中國首次火星探測任務(wù)進(jìn)入先期研制階段，兩年后正式立項(xiàng)。早在那時，就已定好發(fā)射時間：2020年7月下旬。

我國首次火星探測任務(wù)著陸火星成功，航天科研人員在北京航天飛行控制中心指揮大廳慶祝。金立旺/新華社

這不僅因?yàn)闀r值火星探測發(fā)射窗口期，更想趕在中華人民共和國迎來第一個百年之際，讓中國的機(jī)器人在火星表面巡視。

“確定的（發(fā)射）時刻，我們?nèi)缂s而行，遇到的困難和挑戰(zhàn)還是巨大的?！睆垬s橋說。天問一號任務(wù)在我國航天發(fā)展史上實(shí)現(xiàn)了多個“第一次”：第一次實(shí)現(xiàn)探測器第二宇宙速度發(fā)射，第一次實(shí)現(xiàn)行星際飛行，第一次實(shí)現(xiàn)地外行星軟著陸，第一次實(shí)現(xiàn)地外行星表面巡視探測，第一次實(shí)現(xiàn)4億公里遠(yuǎn)距離測控通信，第一次獲取第一手的火星科學(xué)數(shù)據(jù)，最為重要的是在國際上第一次通過一次任務(wù)成功實(shí)現(xiàn)了火星環(huán)繞、著陸、巡視三大目標(biāo)。

每一個“第一次”背后，都有著無數(shù)科研攻堅的艱辛與挑戰(zhàn)。

受天體運(yùn)行規(guī)律和技術(shù)的約束，每隔26個月才有一次發(fā)射窗口期，每次大約持續(xù)半個月，每天約30分鐘。一旦錯過，發(fā)射就要推遲26個月，但突如其來的新冠肺炎疫情給原本緊張的研制周期帶來巨大沖擊。

“我們的工程研制人員面對疫情帶來的嚴(yán)重困難，勇于擔(dān)當(dāng)，在各級政府和有關(guān)單位的大力協(xié)同、周密安排、密切配合之下，克服了疫情對任務(wù)實(shí)施的不利影響，實(shí)現(xiàn)按計劃準(zhǔn)時成功發(fā)射?！睆垬s橋說。

2020年7月23日，長征五號運(yùn)載火箭搭載著天問一號探測器駛?cè)胄强?，?jīng)過202天的星際飛行和93天的火星環(huán)繞與著陸區(qū)詳查，綜合獲取到有關(guān)著陸區(qū)的各種信息后，張榮橋?qū)χ懭蝿?wù)充滿信心。

相比成功著陸的結(jié)果，張榮橋更關(guān)注過程，“因?yàn)檫^程決定結(jié)果”。為此，他們從研制伊始，就始終保持戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢、如履薄冰、如臨深淵的態(tài)度做好各項(xiàng)工作。

2021年5月15日，天問一號探測器平穩(wěn)降落在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)，整個過程“像教科書那樣精準(zhǔn)和順暢”。5月22日，祝融號火星車駛離著陸平臺，正式踏上火星大地，開啟巡視探測之旅，邁出了中國行星探測征程的重要一步。

開啟行星探測的新征程

中國首次火星探測任務(wù)取得圓滿成功，在國際上引起巨大反響。2021年12月，張榮橋入選《自然》雜志“影響2021年科學(xué)事件的十位人物”，是當(dāng)年榜單上唯一的中國人；2022年7月，張榮橋獲得“世界因你而美麗——2021-2022影響世界華人盛典”大獎，以表彰其作為中國首次火星探測任務(wù)工程總設(shè)計師在世界科學(xué)研究領(lǐng)域作出的卓越貢獻(xiàn)。

“這不是我個人多么出色、多么優(yōu)秀，而是世界上的同行對天問一號任務(wù)給予了高度的認(rèn)同，我作為工程總設(shè)計師只是做了我應(yīng)該做的事情?！毕啾葌€人榮譽(yù)，張榮橋更將此視為對工程背后的五大系統(tǒng)、上千家研制單位、數(shù)萬名科技工作者十年工作的肯定。

“天問一號開啟了中國行星探測的新征程?！睆垬s橋說。按照中國行星探測工程的整體規(guī)劃，中國將以火星探測為主線，在2030年前后，陸續(xù)開展小行星探測、火星取樣返回和木星系探測等任務(wù)。

“人類迄今還沒有實(shí)現(xiàn)火星取樣返回，這對我們來講挑戰(zhàn)巨大?！睆垬s橋說，“我們將以中國速度，不斷續(xù)寫中國行星探測的新高度?！?/p>