張榮橋：為人類認(rèn)知宇宙貢獻(xiàn)中國力量

盧伊

張榮橋永遠(yuǎn)忘不掉一年多前的那個清晨。

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，一系列的動作之后，著陸平臺緩緩降落。著陸平臺在跨越“黑色九分鐘”后，于7時18分穩(wěn)穩(wěn)落在火星烏托邦預(yù)選著陸區(qū)。中國首次火星探測任務(wù)著陸火星成功了。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。”

2022年7月16日，張榮橋獲評“2021—2022影響世界華人大獎”，表彰其作為中國首次火星探測任務(wù)工程總設(shè)計(jì)師，在世界科學(xué)研究領(lǐng)域做出的卓越貢獻(xiàn)。

第一次去火星，應(yīng)該怎么走

步入航天領(lǐng)域，始于機(jī)緣巧合。

張榮橋出生于安徽祁門縣，當(dāng)年填報(bào)高考志愿時，老師給了他兩個字的建議：“偏”，找偏遠(yuǎn)地區(qū)的高校，“冷”，選冷門的專業(yè)，這樣錄取概率更大。因此，他選擇了西北電訊工程學(xué)院（今為西安電子科技大學(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。畢業(yè)后，他留在中國空間技術(shù)研究院工作，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(duì)，曾擔(dān)任探月工程副總設(shè)計(jì)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，開始從事該工程的規(guī)劃論證和立項(xiàng)工作。工作之初，他對這項(xiàng)工作的描述就兩個詞：難，重要。

難。火星一度被航天界稱為“航天器的墓地”。目前，國際上47次火星探測任務(wù)中，僅25次成功或部分成功，工程實(shí)施難度不言而喻。

重要。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，推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類文明的持續(xù)進(jìn)步，也是國家綜合國力和創(chuàng)新能力的體現(xiàn)。

第一次去火星，應(yīng)該怎么走？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(xiǎn)相對較小，穩(wěn)扎穩(wěn)打。

“但我們還是心有不甘。”張榮橋說，“中國火星探測起步晚，與國外存在一定差距，但隨著我國成功實(shí)施載人航天和探月工程，為火星探測提供了一定的技術(shù)和設(shè)備基礎(chǔ)，我們不能只考慮風(fēng)險(xiǎn)，我們要有擔(dān)當(dāng)精神和攻堅(jiān)克難的勇氣。這是我們幾代中國航天人的夢想，也是我國航天事業(yè)發(fā)展的一個必然選擇。”

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”的風(fēng)險(xiǎn)是可控的。

不過，這也意味著研制難度和風(fēng)險(xiǎn)加大，即失敗的可能性增加，這些都變成了研制人員的壓力。面對巨大挑戰(zhàn)，工程團(tuán)隊(duì)在項(xiàng)目初期就做好計(jì)劃，對技術(shù)方案進(jìn)行反復(fù)設(shè)計(jì)確認(rèn)，并開展了大量地面試驗(yàn)驗(yàn)證工作。

三個目標(biāo)，過程決定結(jié)果

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。

這不僅因?yàn)闀r值火星探測發(fā)射窗口期，更想趕在中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。

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，每次大約半個月，每天約30分鐘。一旦錯過，發(fā)射就要推遲26個月。原定于2020年發(fā)射的歐空局和俄羅斯的聯(lián)合火星探測項(xiàng)目，就因技術(shù)原因和疫情影響無奈延期。

突如其來的新冠疫情給原本緊張的研制周期帶來巨大阻力。“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、周密安排之下，克服疫情對任務(wù)實(shí)施的不利影響，實(shí)現(xiàn)按計(jì)劃準(zhǔn)時成功發(fā)射。”張榮橋說。

2020年7月23日，長征5號運(yùn)載火箭搭載著天問一號探測器駛?cè)胄强眨?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，綜合獲取到關(guān)于著陸區(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。如針對火星大氣稀薄且具有不確定性，工程人員研發(fā)了氣動外形減速技術(shù)，確保著陸巡視器在著陸過程中保持穩(wěn)定姿態(tài)并高效減速；為適應(yīng)火星復(fù)雜地形，他們?yōu)榛鹦擒囋O(shè)計(jì)了六輪獨(dú)立驅(qū)動的主動懸架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，此外在碳化硅車輪上還有“中”字形的浮雕，既能用于標(biāo)記行駛里程，又能在火星表面留下中國印記。

“只要過程到位了，結(jié)果在我們心里就是有底的。”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”。2021年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。由此，中國首次火星探測任務(wù)一次實(shí)現(xiàn)火星“環(huán)繞、著陸、巡視”三大目標(biāo)，探測工程取得圓滿成功，邁出了中國行星探測征程的重要一步。

截至目前，“祝融號”火星車已開展超過300個火星日的探險(xiǎn)之旅，不僅傳回大量科學(xué)探測數(shù)據(jù)，還與歐空局“火星快車”軌道器開展了在軌中繼通信試驗(yàn)。

中國速度，開啟航天新征程

2021年12月15日，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，他亦獲頒“世界因你而美麗——2021—2022影響世界華人盛典”大獎。

“這不是我個人多么出色多么優(yōu)秀，而是大家對天問一號任務(wù)給予了高度的認(rèn)同，我作為工程總設(shè)計(jì)師只是做了我應(yīng)該做的事情。”相比個人榮譽(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。

曾有人問他，如果要給中國首次火星探測任務(wù)打分，你會打多少分？張榮橋說：“若從研制要求來看，我們交了100分考卷，但在卷子之外，我們還可以做得更好。”有人認(rèn)為這是一種謙遜之姿，也有人覺得此話頗有完美主義的味道，但張榮橋并不認(rèn)同，他一直堅(jiān)持實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度，精益求精是他的一貫作風(fēng)。

如今，隨著火星北半球進(jìn)入冬季，太陽光照強(qiáng)度逐漸減弱，夜間氣溫降至零下100攝氏度以下，著陸區(qū)還出現(xiàn)了沙塵天氣，“祝融號”火星車開始進(jìn)入休眠模式，等待年底火星北半球冬去春來時，再將火星車喚醒重啟。

天問一號開啟了中國行星探測新征程。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，對我們來講挑戰(zhàn)巨大。”張榮橋說。

曾有科學(xué)家稱，火星取樣返回是可以與阿波羅登月相媲美的人類科技創(chuàng)舉。張榮橋認(rèn)為，中國行星探測工程發(fā)展規(guī)劃是環(huán)環(huán)相扣的，天問一號火星探測任務(wù)已實(shí)現(xiàn)了火星到達(dá)和著陸巡視，天問二號小行星探測器將開展從地外天體采樣返回技術(shù)，而這些，都將成為天問三號火星取樣返回重要環(huán)節(jié)的先期驗(yàn)證。中國航天人將以中國速度，不斷續(xù)寫中國行星探測的新高度。

天問一號著陸火星那天，張榮橋落淚的視頻在網(wǎng)上被“刷屏”，他一頭白發(fā)，腳穿樸素的布鞋，身后是寫滿數(shù)據(jù)的黑板，這一場景讓無數(shù)網(wǎng)友濕了眼眶。大家說：一頭白發(fā)，一雙布鞋，撐起一個國家的希望。

（摘自《時代郵刊》2022年第9期）