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5月15日7時(shi)18分，在太空飛(fei)了295天的天問一(yi)號(hao)火星探測(ce)器順利著(zhu)陸在火星烏托邦平原(yuan)南(nan)部預選著(zhu)陸區，實現了中(zhong)國首(shou)次地外(wai)行星著(zhu)陸。

對(dui)于天問一(yi)號(hao)火星探測器飛(fei)控試驗隊員來說，成功的消息(xi)是最好的獎(jiang)勵，所有(you)辛苦的付出在這一(yi)刻(ke)都化(hua)為大家(jia)激動的歡呼聲。

他們是(shi)“天問(wen)一(yi)號”的地面“舵手”，精準操控(kong)著“天問(wen)一(yi)號”每個飛行動作的完成。

“雖(sui)然我們(men)在前期準(zhun)備(bei)很充分，但沒有(you)飛(fei)過(guo)火(huo)星(xing)(xing)軌道，沒有(you)經驗(yan)可以(yi)借鑒，真是(shi)(shi)一點(dian)都不敢松懈。”飛(fei)控(kong)試驗(yan)隊負責總體工作的董捷說。團(tuan)隊的主要任務是(shi)(shi)對(dui)火(huo)星(xing)(xing)探測器在飛(fei)行和著陸(lu)后(hou)進(jin)行控(kong)制。在探測器奔向(xiang)火(huo)星(xing)(xing)的過(guo)程(cheng)中(zhong)，飛(fei)控(kong)試驗(yan)隊既(ji)是(shi)(shi)引路人，又(you)是(shi)(shi)守護者(zhe)，一直陪伴和守護著探測器，直到它平(ping)安順利地降落在火(huo)星(xing)(xing)表(biao)面。

奔火前行，絕對不能掉以輕心

在(zai)奔(ben)火路上，飛控團隊全力保駕護(hu)航。

從“天問一(yi)(yi)(yi)號”發射成功開始(shi)，測(ce)控的(de)狀態(tai)、接收信號的(de)強(qiang)弱(ruo)等，都處于動態(tai)變化中。地面(mian)飛控試(shi)驗(yan)隊要做的(de)就是監測(ce)探測(ce)器上(shang)產品(pin)狀態(tai)是否(fou)符合預期，是否(fou)一(yi)(yi)(yi)切正常，每時(shi)(shi)每刻都不能掉以輕心(xin)。在“天問一(yi)(yi)(yi)號”發射升空后(hou)的(de)半年時(shi)(shi)間(jian)里，他們心(xin)中只有一(yi)(yi)(yi)個念頭：讓探測(ce)器按(an)預定軌(gui)道飛行，保證它在正確的(de)時(shi)(shi)間(jian)順利被(bei)火星引力場捕獲(huo)。

今年2月初(chu)，飛控試驗隊(dui)便進(jin)入了24小時不(bu)間斷監測的工作模式，所(suo)有崗位的隊(dui)員每(mei)隔12小時進(jin)行一(yi)次換班。

“由于‘天(tian)問(wen)一(yi)號’上的很(hen)多產品(pin)都是(shi)(shi)新研制的，實行(xing)的是(shi)(shi)自(zi)主(zhu)控(kong)制和自(zi)主(zhu)管(guan)理，所以(yi)從設(she)計(ji)到實施再到任(ren)務(wu)執行(xing)，過(guo)程(cheng)還是(shi)(shi)比(bi)較復雜的。”數管(guan)分系統主(zhu)任(ren)設(she)計(ji)師趙(zhao)蕾(lei)坦(tan)言，因(yin)為地球與探(tan)測器的距離很(hen)遠，要處(chu)置很(hen)多新問(wen)題。

雖然已經到(dao)(dao)了退休的(de)年齡，但(dan)為(wei)了此次探(tan)火任務，趙(zhao)蕾(lei)帶領年輕的(de)技術(shu)骨(gu)干再次沖在飛控一(yi)線。通俗來講，數管分(fen)系統就是(shi)星載計算機，相(xiang)當于“天(tian)問一(yi)號”的(de)“大腦”。“因為(wei)探(tan)測器離地球(qiu)很遠，我們發個(ge)指(zhi)令(ling)上去，到(dao)(dao)探(tan)測器接收，再到(dao)(dao)傳(chuan)回地面指(zhi)控中心，最長約40分(fen)鐘(zhong)。”趙(zhao)蕾(lei)說，這對(dui)飛行程(cheng)序及指(zhi)令(ling)計劃的(de)監測工作(zuo)是(shi)嚴峻(jun)考驗。

從(cong)2月3日(ri)開始，整個(ge)數(shu)管團隊(dui)實行倒班制，對接收到的(de)數(shu)據(ju)進行反復校核，迎(ying)接近火捕獲(huo)的(de)關鍵時刻。

“此次(ci)探(tan)火任(ren)(ren)務意(yi)義重大，包括我們數管分系(xi)統(tong)在(zai)內，大家(jia)都提(ti)前對(dui)可(ke)(ke)能出(chu)現(xian)(xian)的(de)情況進行(xing)預案處理，保證不(bu)出(chu)現(xian)(xian)任(ren)(ren)何差錯。”數管分系(xi)統(tong)副主(zhu)任(ren)(ren)設(she)計師(shi)蘭天這樣(yang)形(xing)容他(ta)們的(de)工作狀態：探(tan)測(ce)器在(zai)哪個時(shi)間點要做什(shen)么動作，必須倒背(bei)如(ru)流，快(kuai)速識別可(ke)(ke)能威(wei)脅(xie)到探(tan)測(ce)任(ren)(ren)務的(de)任(ren)(ren)何可(ke)(ke)疑(yi)現(xian)(xian)象，然后判斷(duan)探(tan)測(ce)器飛(fei)行(xing)是(shi)否正常。

同(tong)樣(yang)是因為(wei)通信(xin)時(shi)間延長(chang)，天問一(yi)號(hao)著陸巡視器熱控(kong)(kong)(kong)分系(xi)統主任(ren)設計師(shi)向艷(yan)超(chao)帶(dai)領(ling)的(de)熱控(kong)(kong)(kong)分系(xi)統團隊，要根據(ju)已有的(de)熱控(kong)(kong)(kong)數據(ju)提前做(zuo)判(pan)斷，保(bao)證后續動(dong)作有“據(ju)”可依。

“體溫是判斷人體健康水平的(de)標志之(zhi)一，同(tong)樣，我的(de)工作就(jiu)像給(gei)‘天問(wen)一號(hao)’量體溫。”向艷超說，熱控系統通(tong)過(guo)遙測數據監測，判斷器上溫度(du)環(huan)境是否滿足設計(ji)需求，設備(bei)能(neng)否在當前(qian)環(huan)境溫度(du)下(xia)正常工作。

在(zai)-20℃到(dao)55℃范(fan)圍內，“天(tian)問一(yi)號(hao)”都能正常工作(zuo)。“天(tian)問一(yi)號(hao)”剛發射入(ru)軌時，距離太(tai)陽還比較近，接(jie)受到(dao)的太(tai)陽輻(fu)照(zhao)強度比較大，約1367瓦/平方(fang)米。隨著“天(tian)問一(yi)號(hao)”向(xiang)火(huo)星高速(su)奔馳、越飛越遠，到(dao)達(da)火(huo)星附近的探測器能夠(gou)接(jie)受到(dao)的太(tai)陽輻(fu)照(zhao)強度急速(su)下(xia)降，僅有(you)500瓦/平方(fang)米。

“這時，外(wai)熱(re)(re)流能量差異約(yue)3倍，給(gei)著(zhu)陸巡視器的熱(re)(re)控帶來了很大難題。為此，熱(re)(re)控分系統團隊通過(guo)控制巡視器表面(mian)熱(re)(re)控涂層的熱(re)(re)輻射(she)特性，盡(jin)量降(jiang)低在近地段的大外(wai)熱(re)(re)流條件下的整(zheng)器溫度。”向艷超介紹說。

深空探測，每個指令都要準確

“因為距離太(tai)遠，‘天問一(yi)(yi)號’如果出現(xian)突(tu)發狀況，要靠(kao)地面飛控試(shi)驗隊來(lai)緊急處置是(shi)根本(ben)來(lai)不及的(de)。所以(yi)，我們要求(qiu)每(mei)個分(fen)系統確保每(mei)一(yi)(yi)步(bu)操作(zuo)、每(mei)一(yi)(yi)個指令都萬無(wu)一(yi)(yi)失。”董捷(jie)說。

每當“天問一號”到變軌或成(cheng)像(xiang)等關鍵動(dong)作節點時，探測器(qi)的飛(fei)(fei)行姿態變化(hua)較大，飛(fei)(fei)控(kong)監測強度隨之增大。軌道是(shi)(shi)航(hang)天器(qi)在太空中(zhong)的生命線，而(er)牢(lao)(lao)牢(lao)(lao)掌握這條生命線的就是(shi)(shi)飛(fei)(fei)控(kong)試驗隊(dui)的軌道崗。

與監視星上狀態任務不同，“天問一號”飛控的(de)軌(gui)道(dao)崗(gang)要在關鍵(jian)動作時(shi)進(jin)行具體(ti)分(fen)析、在變軌(gui)時(shi)做軌(gui)道(dao)復核，以(yi)此來確認參數正確性、變軌(gui)期(qi)間(jian)點火的(de)姿態等。

“‘天(tian)問一號’在一系列(lie)關鍵的(de)(de)姿態和(he)軌(gui)道機動時，稍有不(bu)慎就可能被火(huo)星(xing)引力拉向(xiang)火(huo)星(xing)表(biao)面，而由于(yu)通(tong)訊時延(yan)問題，我們(men)無法實時獲知探(tan)測(ce)器的(de)(de)狀態并對異常情況進行(xing)干預(yu)(yu)。”環繞(rao)器副總設計(ji)師朱慶華說(shuo)道，“可以說(shuo)，器器分離(li)的(de)(de)過程是(shi)對我們(men)控制算法精度、產品(pin)工作可靠性、故障預(yu)(yu)案周密性等最充分的(de)(de)考驗。”

實際上，明確(que)了著(zhu)陸(lu)器(qi)準確(que)的(de)(de)著(zhu)陸(lu)點后，探(tan)測器(qi)的(de)(de)一系列機動也(ye)就隨之確(que)定(ding)下來(lai)。

前(qian)幾天，“天問一(yi)號”任務迎來了極(ji)為(wei)關鍵的(de)降軌(gui)控制(zhi)，探測器(qi)在無實(shi)時監控的(de)情況下(xia)自主實(shi)施降軌(gui)、分(fen)離和大(da)氣進入。為(wei)此，軌(gui)道崗人員需要在控前(qian)進行大(da)量的(de)軌(gui)道分(fen)析和應急軌(gui)控策略準備工(gong)作。

由(you)于軌控(kong)時間臨近“五一”假期，不可(ke)避免地需要(yao)在節(jie)假日加(jia)班加(jia)點，“天問一號”軌道(dao)負(fu)責人(ren)周文(wen)艷心(xin)里有點打鼓。她試(shi)探地詢問團(tuan)隊里有誰節(jie)假日愿意(yi)參加(jia)飛控(kong)任(ren)(ren)(ren)務(wu)，沒想到大家積極響應并踴躍報(bao)名。在團(tuan)隊成員(yuan)的(de)齊(qi)心(xin)協力下(xia)，軌道(dao)崗(gang)人(ren)員(yuan)為(wei)(wei)降軌控(kong)制開展了(le)詳盡的(de)誤差和故障工(gong)況(kuang)分析，確定了(le)關鍵參數及閾值，為(wei)(wei)火星探測任(ren)(ren)(ren)務(wu)的(de)軌道(dao)設計和保證飛控(kong)任(ren)(ren)(ren)務(wu)的(de)順利(li)完成保駕護航(hang)。

其實，這些隊員(yuan)不(bu)需要長時間(jian)待在(zai)(zai)崗位(wei)上，但他(ta)們每天都自發地來到(dao)飛控(kong)中心，主動做數據(ju)復核確認工作，制(zhi)定故(gu)障應對策略，確保“天問一號”在(zai)(zai)不(bu)同的故(gu)障下都能從容應對。看(kan)到(dao)這一幕，董捷很感(gan)慨。

在(zai)“天問一(yi)號(hao)”著陸關(guan)鍵動(dong)作到來(lai)前，飛控(kong)試(shi)驗(yan)隊員(yuan)們密(mi)切注視(shi)著不斷變(bian)化的(de)數(shu)據(ju)和眾多(duo)曲線，有(you)些崗位經(jing)常要在(zai)深夜凌晨開展監(jian)測工作。有(you)隊員(yuan)說，值班是個(ge)考(kao)驗(yan)，不但需要一(yi)直保持(chi)充(chong)沛的(de)身體狀態，而且還要有(you)堅(jian)強的(de)毅力(li)。著陸巡視(shi)器降落(luo)到火星(xing)表(biao)面是個(ge)很大考(kao)驗(yan)，向艷超表(biao)示，“天問一(yi)號(hao)”進入火星(xing)大氣層時，熱控(kong)系統將(jiang)面臨外部(bu)氣動(dong)加熱、內(nei)部(bu)設(she)備全體開機工作的(de)雙重(zhong)壓力(li)，要應對上千攝(she)氏度的(de)高溫考(kao)驗(yan)。

盡管團隊對“天問(wen)一號”的(de)各(ge)個分系(xi)統都做(zuo)了故障(zhang)(zhang)預案(an)，但到目(mu)前(qian)一項故障(zhang)(zhang)都沒有發生，設計的(de)可(ke)靠性得到了驗證。

“天(tian)問(wen)(wen)一(yi)(yi)號(hao)”在(zai)著陸火星(xing)表面前約一(yi)(yi)個月(yue)，飛(fei)控(kong)中(zhong)(zhong)心的集(ji)中(zhong)(zhong)準備工作已(yi)經正式開始，由各研制單位(wei)技術骨(gu)干組成的“天(tian)問(wen)(wen)一(yi)(yi)號(hao)”飛(fei)控(kong)試驗(yan)隊(dui)緊(jin)鑼密鼓地(di)進行著飛(fei)控(kong)實(shi)施(shi)文件的制定與完善。飛(fei)控(kong)實(shi)施(shi)文件是“天(tian)問(wen)(wen)一(yi)(yi)號(hao)”在(zai)軌飛(fei)行動作的腳本，凝結了(le)全體人(ren)員的智慧，容不(bu)得一(yi)(yi)絲一(yi)(yi)毫的錯(cuo)誤。

作(zuo)為(wei)火星(xing)(xing)環(huan)繞(rao)器(qi)(qi)總體副主(zhu)(zhu)任(ren)(ren)設計師的(de)杜洋，主(zhu)(zhu)要負責“天(tian)問一(yi)號(hao)(hao)”的(de)飛(fei)行(xing)程(cheng)序、飛(fei)控實(shi)施(shi)文(wen)件中(zhong)環(huan)繞(rao)器(qi)(qi)部分(fen)的(de)制定。他介紹，“安全著(zhu)(zhu)陸(lu)火星(xing)(xing)是‘天(tian)問一(yi)號(hao)(hao)’全體試驗隊員最為(wei)重要的(de)任(ren)(ren)務，制定精(jing)準嚴密(mi)的(de)飛(fei)行(xing)實(shi)施(shi)文(wen)件是取(qu)得(de)成功的(de)必要保障。天(tian)問一(yi)號(hao)(hao)環(huan)繞(rao)器(qi)(qi)在本次(ci)(ci)著(zhu)(zhu)陸(lu)火星(xing)(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)，需要完(wan)成兩(liang)次(ci)(ci)變(bian)軌(gui)、五次(ci)(ci)姿態(tai)機動、多次(ci)(ci)通(tong)信狀態(tai)切換、與著(zhu)(zhu)陸(lu)巡視(shi)器(qi)(qi)安全可(ke)靠的(de)分(fen)離、實(shi)時中(zhong)繼(ji)轉發著(zhu)(zhu)陸(lu)巡視(shi)器(qi)(qi)的(de)數據，動作(zuo)復(fu)雜(za)程(cheng)度不亞(ya)于火星(xing)(xing)捕獲(huo)。”

在順(shun)利完(wan)成(cheng)發射、火(huo)星捕(bu)獲兩個階(jie)段的(de)(de)飛控(kong)準(zhun)備及在軌實(shi)施任務后(hou)，為保證任務成(cheng)功，必須確保策略合理可行、飛行實(shi)施文件(jian)絕對(dui)精準(zhun)。“著陸火(huo)星飛行實(shi)施文件(jian)中約3000行操作，是火(huo)星捕(bu)獲飛行操作數(shu)量的(de)(de)3倍，這對(dui)我們提(ti)出了(le)極(ji)高要求。”杜(du)洋(yang)說，在經歷(li)了(le)五輪次(ci)的(de)(de)審查與(yu)完(wan)善后(hou)，試驗隊才完(wan)成(cheng)最(zui)終版本飛控(kong)實(shi)施文件(jian)的(de)(de)確認與(yu)會簽。

嚴格把控，以高標準要求自己

火星(xing)飛(fei)控(kong)與以(yi)往型號的(de)飛(fei)控(kong)都不一(yi)(yi)樣，“一(yi)(yi)邊(bian)飛(fei)控(kong)、一(yi)(yi)邊(bian)設(she)計、一(yi)(yi)邊(bian)優化”是火星(xing)飛(fei)控(kong)最大的(de)特(te)點。在近1年(nian)的(de)飛(fei)控(kong)工(gong)作(zuo)中，隨著(zhu)著(zhu)陸(lu)區域(yu)成像預探測的(de)開展，設(she)計師(shi)對火星(xing)的(de)認識(shi)也(ye)更加充分。“我們在著(zhu)陸(lu)點選(xuan)擇(ze)、進(jin)入、下(xia)降(jiang)、著(zhu)陸(lu)各(ge)階段的(de)策(ce)略和(he)(he)軌(gui)道設(she)計上都做(zuo)了很多優化工(gong)作(zuo)，確保任務可以(yi)更好(hao)地適應最新的(de)認識(shi)和(he)(he)需(xu)求。”負責總體的(de)繆遠明(ming)坦言，這也(ye)是整個(ge)飛(fei)控(kong)工(gong)作(zuo)中最重(zhong)要和(he)(he)最辛苦(ku)的(de)工(gong)作(zuo)。

為保(bao)證著(zhu)陸效(xiao)果，火星環繞器研制團(tuan)隊(dui)設計(ji)的(de)環火停(ting)泊軌道(dao)(dao)(dao)為回歸軌道(dao)(dao)(dao)，即(ji)每圈(quan)軌道(dao)(dao)(dao)的(de)近(jin)火點均(jun)位于首(shou)選著(zhu)陸區(qu)的(de)正(zheng)上方，這種(zhong)軌道(dao)(dao)(dao)設計(ji)可(ke)以使探測器每次運行(xing)到近(jin)火點時均(jun)可(ke)以對著(zhu)陸區(qu)進(jin)行(xing)詳查。

“天問一(yi)號”進入下(xia)降、著陸各階段(duan)開(kai)始(shi)前(qian)的(de)一(yi)段(duan)時間(jian)里(li)，負責總體的(de)幾名人員的(de)工作異常(chang)繁重(zhong)，加班到(dao)凌晨三四點是(shi)常(chang)態。為保證型號成功，他(ta)們克服家里(li)的(de)諸多困難，克服身體健(jian)康(kang)問題(ti)，專心(xin)地投(tou)入到(dao)工作中，摳實(shi)施文(wen)件的(de)細(xi)節，摳演練的(de)覆蓋(gai)性，摳故障預案的(de)可實(shi)施性。

隊員譚志云(yun)(yun)第(di)一(yi)次(ci)經歷(li)這么長(chang)時間的(de)(de)飛控任務(wu)，從2020年6月(yue)初開始集中(zhong)飛控準備到(dao)現今全面完(wan)成“天(tian)問(wen)一(yi)號”進入下降、著(zhu)陸過程。譚志云(yun)(yun)說，時間并沒(mei)有(you)最初想(xiang)象(xiang)那么漫(man)長(chang)，更多的(de)(de)是(shi)充實和忙碌。讓(rang)(rang)他(ta)印象(xiang)最深的(de)(de)是(shi)試驗(yan)隊集眾所長(chang)，針對各(ge)關鍵動作特點，開展(zhan)故障(zhang)冥想(xiang)和對策分(fen)析，一(yi)次(ci)次(ci)豐富和完(wan)善了各(ge)階段(duan)故障(zhang)預案。譚志云(yun)(yun)激動地說，這其中(zhong)讓(rang)(rang)我更明白了一(yi)點，沒(mei)有(you)找不(bu)到(dao)的(de)(de)方法，只有(you)想(xiang)不(bu)到(dao)的(de)(de)問(wen)題，方法總比問(wen)題多，航天(tian)人是(shi)不(bu)怕問(wen)題和困難的(de)(de)。

航天工程(cheng)是極其復雜的系(xi)統(tong)工程(cheng)，每(mei)一個崗(gang)位職責明(ming)確落(luo)實(shi)，每(mei)一條指令清晰無誤，是保證整個系(xi)統(tong)工程(cheng)有條不紊、有序流轉(zhuan)的重中(zhong)之重，試驗隊在崗(gang)人員均(jun)以極高的標準(zhun)要求自己，嚴格把控，認真操作，細(xi)致(zhi)判讀，確保圓滿完成(cheng)火星探測器飛行控制(zhi)任務。

巨大(da)電(dian)子屏(ping)幕上，清晰地顯示著“天問一(yi)號”的(de)(de)各類參數(shu)，大(da)屏(ping)幕上方，飛行時間(jian)等數(shu)據正不(bu)間(jian)斷地跳躍(yue)變化著。飛控(kong)工(gong)作的(de)(de)每一(yi)次動作調整都有(you)著工(gong)作模式(shi)復(fu)雜(za)、動作時序(xu)性強的(de)(de)特點。在飛控(kong)隊員看來，作為(wei)一(yi)名航天人，能夠為(wei)創(chuang)造(zao)新的(de)(de)航天歷(li)史貢獻一(yi)份力(li)量無比榮耀。

【責任編輯：家正】