孫澤洲 嫦娥奔月巡天河

2013年12月14日21時，“嫦娥三號”探測器變推力發動機開機，開始實施動力下降，探測器要經過主減速、快速調整、接近、懸停、避障和緩速下降6個階段，直至在月球正面的虹灣以東地區著陸。

“這個過程時間只有十幾分鐘，就是靠著陸器的自導導航與控制飛行系統，它來完成這個自主的控制。一旦我們開始15公里往下走了，那我們就必須把這個路一直走到要落到月面，很多關鍵的環節都是一次性都是唯一的，就是開弓沒有回頭箭?！薄版隙鹑枴碧綔y器系統總設計師孫澤洲說。

11分鐘之后，“嫦娥三號”探測器在月球表面預選著陸區域成功著陸，這也標志我國成為世界上第三個實現地外天體軟著陸的國家。這11分鐘，對于普通人來說，是極為短暫的，但是對于孫澤洲和他的團隊來說，這是漫長的，一分鐘似一年，所以當所有人拍手歡呼的時候，電視機里的孫澤洲以手捂臉，但是短短的幾秒鐘之后，他就紅著眼圈又回到正常的工作狀態。

毫無疑問，“嫦娥三號”成功落月給中國探索外太空計劃注入了新的強心劑。對此，美聯社的報道稱：中國“嫦娥三號”登月成功，是人類近40年來首次使用探測器實現月球軟著陸，中國也成為繼美國和蘇聯之后第三個實現月球軟著陸的國家。中國的太空計劃讓中國引以為豪，盡管中國的太空技術和經驗還落后于美國和俄羅斯，但中國的太空計劃在較短的時間內，已經取得了有條不紊的進展，未來10到20年內中國將成為美國和俄羅斯在太空領域的競爭者，而且某些方面可能會超過美國和俄羅斯……

“玉兔”不像兔子跑得快

嫦娥三號衛星是中國國家航天局嫦娥工程第二階段的登月探測器，“嫦娥三號”由著陸器和巡視探測器組成，進行首次月球軟著陸和自動巡視勘察，獲取月球內部的物質成分并進行分析，將一期工程的“表面探測”引申至內部探測。

12月2日1時30分，西昌衛星發射中心，長征三號乙運載火箭托舉著“嫦娥三號”探測器成功進入地月轉移軌道。

巡視探測器，大家都喜歡稱其為月球車，而中國取名“玉兔號”。設計質量140千克，以太陽能為能源，能夠耐受月球表面真空、強輻射、攝氏零下180度到零上150度極限溫度等極端環境。月球車具備20度爬坡、20厘米越障能力，并配備有全景相機、紅外成像光譜儀、測月雷達、粒子激發X射線譜儀等科學探測儀器。

“玉兔”在地面的動作主要由地面對它進行遙控操作，但“玉兔”自己具有自主導航、避障的功能。別以為“玉兔”真像兔子一樣跑得快。這是它的任務決定的。首先要“看路”，月球上沒人幫忙把路修好；其次要跟地面傳輸信息；還要按照工程目標和科學目標展開工作。檢驗它的不是速度，而是越障能力。地面實驗走10公里沒問題，在月球上要看實際情況了。

“身為探測器系統總設計師，能解釋一下‘嫦娥三號’具體任務是什么嗎？”

“整個‘嫦娥三號’探測器由著陸器和巡視器兩部分組成，主要任務是兩個：實施月面軟著陸和實施在月面的巡視勘察運載火箭先將探測器運送到地月轉移軌道。在這個過程中，需要進行1到3次中途修正。隨后，探測器進行近月制動進入圓形軌道，并進一步調整為橢圓軌道，為后續動力下降段提供準備。此后，探測器將在飛行4、5天后，在近月點15公里處開始進入動力下降。下降過程持續12分鐘左右，并最終實現‘嫦娥三號’探測器的月面軟著陸。探測器包括著陸器和巡視器（月球車）。著陸后，探測器將擇機釋放月球車，著陸器開展就位探測，月球車開展巡視勘察。概括來說，任務成功的標志是：探測器安全著陸月面，巡視器成功轉移到月面并行駛，著陸器和巡視器完成互拍并獲得圖像，即‘落下去，走起來’”。

雖然對于“嫦娥三號”完成任務的能力頗有信心，但是這一路上，還是有很多風險，在著陸器上，他們堅持創新，著陸器自主導航與控制。軟著陸過程僅十幾分鐘，但決定著任務成敗。核心的導航敏感器都是新研的，導航算法、軟件都是自主創新完成設計的；著陸器推進劑方面，研制了我國在航天器上首次使用的變推力發動機。這是“嫦娥三號”最具代表性的部件之一；著陸緩沖機構，接近月面時發動機關機，是一個自由落體的過程。著陸能量要靠著陸緩沖機構吸收，從而保證整個探測器著陸的穩定性。但是產品狀態比較新，設備和產品本身質量風險性相對成熟產品高，而最讓人擔心的是月球環境、地形地貌的不確定性，這也是“嫦娥三號”最大的風險。

早在“嫦娥三號”探測器成功進入地月轉移軌道的當天，孫澤洲就表示：“雖然風險大，但我們還是有信心的。首先，新產品有新產品的好處。新產品在設計上，還是有基礎的。并且，隨著整個行業的質量管理水平的提高，新產品在初始設計的時候，某些設計環節考慮得會更充分一些，因此在設計上本身固有的可靠性也就會得到相應的保證?！?/p>

而事實也果真如預期那般完美，這也讓孫澤洲和他的團隊深深松了口氣。

從“嫦娥一號”到“嫦娥三號”

作為探測器系統總設計師，43歲的孫澤洲顯然還是一位年輕的科學家，但是和“嫦娥”在一起的日子卻已經有了13載。

1992年，這個從南京航天大學電子工程專業畢業東北大男孩走進了中國空間技術研究院。年輕的他在接受采訪時稚嫩地說，“小時候聽老師講起院士、科學家們的事跡，特別佩服他們，崇拜他們。沒想到長大后，自己能夠有幸和院士、科學家們一起奮斗，就感到一種發自內心的光榮?！闭l也不曾想到，這個勤奮好學的大男孩只用了7年時間，就成為“資源1號”02星總體副主任設計師，分管測控和載荷，參與了衛星在巴西的測試，并負責飛控工作，那一年，他還未滿30歲。

2000年的時候，“嫦娥”進入了為期三年的可行性論證階段。在當時，不少專家經過討論，絕大多數認可利用現有資源研制“嫦娥”。畢竟我國當年還沒有正規的升空站，如果有的話探月工程就會容易很多。而利用現有的近地衛星研制資源和發射系統，意味著更大程度上的資源節省與合理利用，但這也給各個分系統的工作提出了很多難題。

此后，孫澤洲開始參與“嫦娥”的前期論證，負責星載測控論證工作。當“嫦娥”工程方案基本確定轉入預發展階段時，由于技術水平高超和協調能力出色，他被委派負責總體工作?！耙舱且驗檫@一年的工作，讓我對‘嫦娥’有了更為系統和全面的了解。”孫澤洲說。

2004年，“嫦娥”研制隊伍正式成立，孫澤洲被任命為副總設計師，協助總設計師葉培建負責總體工作，分管測控與數傳、天線、機構與結構、熱控、數管、供配電6個分系統。那時候，孫澤洲的壓力很大。領導跟他分配任務的時候，心里特別沒底。畢竟在過去研制資源一號衛星，有不少經驗豐富的老同志指導著他干；“嫦娥”跟以前研制的衛星區別比較大這支研制隊伍以年輕人為主，大家的經驗都比較淺。

“整個‘嫦娥一號’衛星從立項，開始研制大概三年多的時間，這三年多的時間實際有三個階段，但主要有兩個，初樣研制和正樣研制，在這兩個階段我們也遇到很多困難，畢竟‘嫦娥’衛星是一個新的衛星，去完成一項咱們原來沒做過的任務，所以會面臨很多困難，應該說很多，就像在初樣階段，當時對于月食這個問題，衛星在一年壽命期間會遇到兩次月食，因為在一開始方案論證階段沒有注意到這個問題，后來初樣有了，要想辦法解決它，對當時的我們來講壓力很大，怕對大方案有影響，這樣后果就很嚴重了?！睂O澤洲回憶說。

因為任務很新，大家都在摸索中前進，往往一個新方案提出來，就難免受到質疑。孫澤洲作為副總師，從總體的優化需求出發，對各個分系統的研制工作進行監督和協調。各個分系統的設計方案，由分系統的主任設計師負責制定完成，至于內部本身專業性很強的，主要是內部專家把關。而在前期摸索、設計的過程中，孫澤洲都會組織大家一起討論，在智慧的碰撞中前進。在孫澤洲的帶領下，大家在交流上，互相支持上做得很好。每個人能都盡可能地去了解系統環境，并盡可能地讓別人認同這種了解，從而使很多棘手的問題得到了解決。

在整個研制過程中，孫澤洲一直注重借鑒國外的經驗，結合“嫦娥”自身的特性進行分析。由于相關的數據不足，在設計時，孫澤洲提出了兩點理念，一是要盡量降低模型的不確定性對系統的影響，二是要盡量地去認知環境。他要求大家“把實驗做充分了，把環境認知對了，把整個工作過程驗證好了”，像學生把知識牢牢地建構在腦海中一樣，就不愁考試時拿不到高分。

最終，我國的首顆繞月人造衛星“嫦娥一號”于2007年10月24日18時05分在西昌衛星發射中心升空，先環繞地球轉了5天，經過幾次變軌進入地月轉移軌道后，才奔向月球，從出發到進入月球工作軌道一共用了14天時間。

“感覺整個飛行過程，我們如同在夢中，雖然是在做這個，但是感覺像表演，很順利，大家都很高興，這是跟團隊中每一個人辛苦地工作是分不開的。即使成功了，對于每項工作還是必須認真下去，需要很冷靜地面對后續的工作?！睂O澤洲說。

從“嫦娥一號”到“嫦娥三號”，孫澤洲又花費了好幾年的心血，但是在這其中，一直離不開一個人的幫助，這個人就是中國航天器研制的學科帶頭人之一，中國繞月探測工程、衛星系統總指揮兼總設計師葉培建，“葉總對我來講，就是良師益友，工作上，他像老師一樣幫助我，指導我，把握大的方向；生活上，葉總就像父輩，像知心朋友一樣，關心每一個人的生活。葉總有統帥的風范，把握大局，能夠在比較復雜的因素中找出最重要的因素，果斷決策，我覺得這一點確實是相當不容易，很幸運，人生的道路上有這樣的導師?！?/p>

關于未來，孫澤洲說：“‘嫦娥’的里程碑意義，讓每一個為它添磚加瓦的人都感到光榮。但航天是一個系統工程，個人不代表團隊。大家志同道合是基礎，然后就要扮演好各自的角色，加強凝聚力。以后的每一天都要以平常心樸素面對?！?/p>

責任編輯 吳軍濤