火星，我們來了

探火

中國首次火星探測任務(wù)立項(xiàng)，應(yīng)該從嫦娥一號成功發(fā)射說起。

2007年10月24日，我國第一個(gè)月球探測器——嫦娥一號由長征三號甲運(yùn)載火箭送入太空，2009年3月1日，嫦娥一號完成各項(xiàng)任務(wù)后，受控撞擊月球豐富海區(qū)域，成功實(shí)現(xiàn)硬著陸。

由于航天行業(yè)的高風(fēng)險(xiǎn)，深空探測形成了一個(gè)慣例，每個(gè)探測器都設(shè)有一顆備份星，一般奇數(shù)號是正式星，偶數(shù)號是前一個(gè)的備份星。萬一奇數(shù)號出現(xiàn)問題，備份星會繼續(xù)它前任的使命。嫦娥二號就是嫦娥一號的備份星。

嫦娥一號成功發(fā)射，嫦娥二號該何去何從？

火星，去火星！孫家棟腦海里忽然閃出這個(gè)念頭！

火星是目前人類除地球以外研究程度最高的一顆行星，用空間探測器探測火星，幾乎貫穿了人類的整個(gè)航天史。

去火星探測，是孫家棟心中的“詩與遠(yuǎn)方”。

當(dāng)時(shí)，出現(xiàn)了兩種不同意見：一部分人主張充分利用備份星，用它探測火星，或者做其他事情；另一部分人認(rèn)為，嫦娥一號已經(jīng)圓滿完成任務(wù)，沒必要再投錢發(fā)射備份星。

孫家棟沒有輕易表態(tài)，他想讓大家充分發(fā)表自己的意見，這是他一貫的工作作風(fēng)——低調(diào)、踏實(shí)、包容。

有一天夜里，孫家棟撥通了歐陽自遠(yuǎn)的電話，問：“自遠(yuǎn)同志，您對嫦娥二號有什么想法？”

歐陽自遠(yuǎn)說：“我不是這方面的行家，拿不出什么建設(shè)性的意見。”

孫家棟停頓了幾秒鐘，說：“這么好的一顆星，總不能把它放在博物館里吧？那也太浪費(fèi)了。不過，也不能隨隨便便把它發(fā)射到太空，應(yīng)該讓它發(fā)揮出作用來。”

“看來您已胸有成竹。”

“咱們讓嫦娥二號直奔火星怎么樣？”

“直奔火星？”歐陽自遠(yuǎn)興奮地說，“上火星！太好了！不過，直奔火星，關(guān)鍵看火箭，不知道火箭行不行。還有測控，那么遠(yuǎn)，能不能抓住？”

孫家棟信心滿滿地說：“還是那句話：‘去不去得了火星，我老孫去努力。到火星干什么，放什么儀器，您說了算。’”

“好好好！”歐陽自遠(yuǎn)非常興奮。

經(jīng)過各領(lǐng)域?qū)＜业闹苊苷撟C，得出的結(jié)論是，火星探測方案是可行的。但有些技術(shù)問題尚未解決，加之隨后發(fā)生的一些爭論，火星探測任務(wù)被延誤了好些年，錯(cuò)過了最佳的發(fā)射窗口。這讓孫家棟失望不已，更讓歐陽自遠(yuǎn)深感遺憾和懊喪。

2010年8月，徐匡迪、孫家棟、王禮恒、沈榮駿、王永志、張履謙、戚發(fā)軔、龍樂豪等8位院士致信黨中央領(lǐng)導(dǎo)，提出：我國載人航天向深空發(fā)展是必然趨勢，其發(fā)展可分兩步走。第一步，載人登月，同時(shí)開展可能的無人深空探測；第二步，實(shí)施無人和載人的更遠(yuǎn)更深空間探測。鑒于當(dāng)前已具備開展前期綜合論證的條件，建議有關(guān)主管部門盡快組織開展載人登月和深空探測工程綜合論證。

2011年初，張榮橋被任命為深空探測論證工程總設(shè)計(jì)師。

那些日子，張榮橋頻頻上門征求專家的意見；深入一線，聽取科研人員的原始反饋。

在火星探測任務(wù)專家論證階段，大家都在思考：中國的火星探測起步晚，如果參照國外那套方法，將會耗費(fèi)很長時(shí)間和巨大的成本。我們的載人航天、探月工程已經(jīng)奠定一定的技術(shù)和設(shè)備設(shè)施基礎(chǔ)，長征五號火箭又提供了必備的發(fā)射能力，能不能起點(diǎn)高一點(diǎn)兒、步子快一點(diǎn)兒？經(jīng)過深入論證，最終制訂了“一步實(shí)現(xiàn)環(huán)繞、著陸和巡視，二步完成采樣回”的跨越式發(fā)展路線。

火星探測一步實(shí)現(xiàn)“繞、著、巡”，在國際上還是第一次。

2014年，中國首次火星探測任務(wù)啟動。

9月2日，國防科工局探月與航天工程中心召開火星探測任務(wù)技術(shù)負(fù)責(zé)人第一次會議。

上午9時(shí)，火星探測任務(wù)五大系統(tǒng)的總指揮、總設(shè)計(jì)師和三位工程總師同時(shí)走進(jìn)月亮大廈的會場，個(gè)個(gè)西裝革履，精神煥發(fā)。

張榮橋一看，樂了：“沒通知說今天要穿西裝啊！”

長征五號火箭總設(shè)計(jì)師李東說：“榮橋總，您不也穿西裝了嗎？”

“是的，是的，盡管沒有要求，但我覺得應(yīng)該有點(diǎn)兒儀式感。”

大家都笑了。

這是中國首次火星探測任務(wù)的出征動員會。火星探測任務(wù)工程技術(shù)總負(fù)責(zé)人張榮橋就先期研制工作做了動員講話。

2016年1月11日，國家正式批準(zhǔn)首次火星探測任務(wù)，中國火星探測任務(wù)正式立項(xiàng)。

張克儉擔(dān)任中國首次火星探測任務(wù)工程總指揮，張榮橋?yàn)榭傇O(shè)計(jì)師。

2020年4月24日，中國行星探測工程被命名為“天問系列”，首次火星探測任務(wù)被命名為“天問一號”。

天問一號將在2020年的發(fā)射窗口發(fā)射，2021年抵達(dá)火星。

2021年是偉大的中國共產(chǎn)黨成立100周年，天問一號將奏響一曲美妙壯麗的“深空交響曲”，向黨的百年華誕獻(xiàn)禮！

火星車達(dá)人

賈陽參加過一檔電視演講節(jié)目。演講一開始，他就明確地表示：“我們的團(tuán)隊(duì)要做一輛漂亮的火星車。”

他心目中的火星很美——火星表面凝結(jié)的二氧化碳，讓他聯(lián)想到家鄉(xiāng)吉林的霧凇樹掛；火星上的疑似遠(yuǎn)古溝谷，他想有朝一日將它打造成漂流的景點(diǎn)。他還說，中國的火星車應(yīng)該有中國元素，讓人一看就知道是中國人造的。

1970年，賈陽出生于吉林梨樹縣。上小學(xué)時(shí)，他讀過一本科普書《太陽系》，被書中宇宙的廣袤、深遠(yuǎn)震撼了，立志長大后當(dāng)一名科學(xué)家。他常常久久地仰望星空，日月星辰令他遐思萬千。1988年，賈陽考入國防科技大學(xué)固體火箭發(fā)動機(jī)專業(yè)，1992年，考取中國空間技術(shù)研究院（即五院）的研究生。

研究生畢業(yè)時(shí)，賈陽趕上“搞導(dǎo)彈不如賣茶葉蛋”的年代，“下海”、去外企成了時(shí)尚。或許是聽到了遙遠(yuǎn)深空的呼喚，賈陽毫不猶豫地跨進(jìn)航天的大門。

快做父親那年，他與妻子商量，孩子就叫“思航”吧，男孩女孩都合適，不僅好聽，還寄托著淡淡的情懷。妻子舉雙手贊同。后來，賈陽天天加班，經(jīng)常不著家，妻子“抗議”了：“你再不回家，我就把女兒的名字改了：思航改為思家。”賈陽連忙說：“夫人息怒，改不得，改不得，我立馬回家！”

對于火星車，賈陽考慮的不僅是詩情畫意，還有將要面臨的諸多挑戰(zhàn)。

相比月球，火星距離太陽更遠(yuǎn)，同樣的面積下，陽光的能量只有月球表面的40%，所以火星車太陽能電池板的面積要更大，而且“翅膀”的方向要不斷調(diào)整，努力對著太陽的方向。

火星表面大氣壓力只有地球的1%。在火星南半球的夏季，常常形成沙暴，有點(diǎn)兒像地球上的沙塵天氣。這時(shí)火星車接收到的太陽光能量急劇下降，必須為火星車設(shè)計(jì)一個(gè)“休眠”模式，讓它耐心地等待沙暴過去。

火星表面的重力大約只有地球的38%，但比月球重力大多了，因此火星車的移動需要更大的功率，火星車的“筋骨”也必須更強(qiáng)壯。

火星車的信號傳到地面，最長需要近20分鐘，地面的指令，火星車也要近20分鐘才能收到。所以必須為火星車設(shè)計(jì)“超強(qiáng)大腦”—— 一般的情況火星車必須自行處理，只有遇到特別復(fù)雜的問題，火星車無法自行處理時(shí)，才進(jìn)入安全模式，由地面人員解決。

看來，想做一輛功能強(qiáng)大、外形漂亮的火星車絕非易事。

重中之重

火星車既然是“車”，第一要素是要會“走”。

對于火星車來說，擁有一個(gè)可靠的移動系統(tǒng)，是開展長期遠(yuǎn)距離巡視探測的基礎(chǔ)。美國后來發(fā)射的幾輛火星車，都陸續(xù)遇到了困難，其中既有火星地形復(fù)雜、行駛困難的因素，也有移動系統(tǒng)自身能力的問題。

要讓火星車穩(wěn)穩(wěn)地“走”起來，必須解決車輪沉陷、沙地爬坡困難、車輪破損三大難題，還必須滿足極為苛刻的火星車重量要求。

火星車移動分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師袁寶峰，擔(dān)負(fù)著讓火星車“走好”的重任。

1979年，袁寶峰出生在山東省德州市齊河縣東袁村，家就在黃河邊上。1997年，袁寶峰考上哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)備制造及自動化系，后被免試保送本校研究生，2003年研究生畢業(yè)后，正好趕上我國第一艘載人航天飛船神舟五號圓滿完成任務(wù)，舉國同慶。恰在此時(shí)，五院設(shè)計(jì)部來哈工大招人，袁寶峰就在這股“航天熱”中加入了航天隊(duì)伍。

2009年，袁寶峰出任中國空間站大機(jī)械臂主任設(shè)計(jì)師。

當(dāng)時(shí)，外國已經(jīng)在太空和深空探測領(lǐng)域廣泛使用機(jī)械臂，尤其是加拿大為美國航天飛機(jī)和國際空間站研制的機(jī)械臂，成為大型機(jī)械臂的標(biāo)桿。日本和歐洲也都在進(jìn)行大型空間機(jī)械臂的研制工作。我國則剛剛起步。

袁寶峰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，攻克了齒輪設(shè)計(jì)、材料、精加工及機(jī)械臂修復(fù)等一道道難關(guān)，成功研制了空間站大機(jī)械臂。

通過空間站大機(jī)械臂項(xiàng)目的歷練，袁寶峰覺得自己登上了高峰。但是，他登高一望，前方依然聳立著一座座高峰……

2014年，探月中心和五院提前啟動我國首次火星探測任務(wù)。根據(jù)任務(wù)分工，天問一號火星車由五院總體設(shè)計(jì)部抓總研制，其中的移動系統(tǒng)由總體設(shè)計(jì)部負(fù)責(zé)研制。當(dāng)時(shí)在空間機(jī)械臂系統(tǒng)研究所工作的袁寶峰主動請纓，成為火星車移動分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師。

在火星探測任務(wù)立項(xiàng)之前，國內(nèi)的一些科研院所和高等院校，已經(jīng)就火星車的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行先期研究。五院的設(shè)計(jì)師們注意到，火星地形復(fù)雜，因此最先考慮的是如何提高火星車的通過能力。大家在主副搖臂懸架的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新，增加了夾角調(diào)整裝置和離合器，使火星車懸架從被動懸架變?yōu)橹鲃討壹堋?/p>

后來，經(jīng)過團(tuán)隊(duì)成員討論，決定主動懸架的設(shè)計(jì)以蠕動為主攻方向。

方向定下來后，團(tuán)隊(duì)用了一個(gè)多月的時(shí)間，一方面調(diào)研外國的研究成果，另一方面開展創(chuàng)新思考，提出了十余種主動懸架設(shè)計(jì)方案。袁寶峰讓大家剔除過于復(fù)雜、工程實(shí)現(xiàn)比較困難，以及可靠性和功能不夠完善的方案，最終聚焦最典型的三類方案：大車輪蠕動懸架，擺臂車輪主動懸架，搖臂式主動懸架。

經(jīng)過幾百種復(fù)雜地形工況運(yùn)動仿真對比，最后決定采用主軸搖臂式主動懸架移動系統(tǒng)。有了大的思路，怎么設(shè)計(jì)出一個(gè)優(yōu)秀的懸架系統(tǒng)呢？這可不是靠想象就能實(shí)現(xiàn)的，有太多的技術(shù)需要突破，也有太多可能存在的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)需要解決。這期間僅總體設(shè)計(jì)就完成了十幾輪迭代優(yōu)化，確保懸架移動系統(tǒng)各方面都達(dá)到最佳。

長期以來，我國宇航應(yīng)用的諧波減速器與進(jìn)口諧波減速器在輸出力矩和負(fù)載能力上相差一倍多。火星車要達(dá)到國際先進(jìn)水平，必須有類似國際水平的高性能諧波減速器。

剛到項(xiàng)目組，賈陽就對袁寶峰說：“諧波減速器的國產(chǎn)化問題，必須認(rèn)真考慮。”

袁寶峰說：“賈總，咱們想到一塊兒去了。總是靠進(jìn)口，國產(chǎn)化便會成為一句空話。”

就在此時(shí)，一家小型民營公司主動找上門來，拿出剛剛研制出的類似國外的輕量化大力矩諧波減速器。

袁寶峰不由得一喜：這不是雪中送炭嗎？可他去這家公司一看，心涼了半截兒。這家公司只有幾臺機(jī)床和自研的幾臺測試設(shè)備。公司的三名骨干技術(shù)人員都已經(jīng)50多歲，但他們對產(chǎn)品的每個(gè)細(xì)節(jié)都一清二楚。最可貴的是，他們仨都渴望在退休之前，再為國家出把力。

國產(chǎn)化產(chǎn)品能否上天，關(guān)鍵看質(zhì)量。為保險(xiǎn)起見，袁寶峰將進(jìn)口產(chǎn)品與這家公司的產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格比對，結(jié)果發(fā)現(xiàn)進(jìn)口諧波減速器在低溫狀態(tài)下的啟動力矩更大，這就導(dǎo)致它的移動系統(tǒng)更重。對上星部件“克克計(jì)較”的移動系統(tǒng)設(shè)計(jì)來說，這是明顯的劣勢，袁寶峰決定選用國產(chǎn)產(chǎn)品。

有人善意地提醒袁寶峰：“用小企業(yè)的產(chǎn)品，出了問題，作為設(shè)計(jì)師的你將要承擔(dān)全部責(zé)任。”

袁寶峰相信自己的判斷和選擇，哪怕面臨未知的風(fēng)險(xiǎn)，國產(chǎn)化的路也必須堅(jiān)定不移地走下去。

不料，初樣研制過程中還真出現(xiàn)了問題：一臺國產(chǎn)諧波減速器在嚴(yán)酷的載荷和環(huán)境條件下，測試壽命只有設(shè)計(jì)值的一半。馬上“歸零”，團(tuán)隊(duì)對諧波減速器的設(shè)計(jì)過程，對材料選擇、復(fù)驗(yàn)、熱處理過程、深冷時(shí)間、硬度測試等方面，開展了一系列測試。

一個(gè)月，兩個(gè)月……產(chǎn)品最終完成了壽命試驗(yàn)考核，團(tuán)隊(duì)在此基礎(chǔ)上又進(jìn)行了加嚴(yán)測試，開展超載性能測試驗(yàn)證，產(chǎn)品均順利通過測試。

火星車終于用上了國產(chǎn)的諧波減速器。

減重是深空探測永遠(yuǎn)需要面對的問題。火箭的運(yùn)載能力是有限的，衛(wèi)星的總重量必須控制在一定范圍內(nèi)，所以設(shè)備研制要千方百計(jì)地減少重量。

“斤斤計(jì)較”在火星車設(shè)計(jì)上變成了“克克計(jì)較”。

記得剛到項(xiàng)目組不久，賈陽問袁寶峰設(shè)計(jì)出的移動系統(tǒng)重量最低能到多少，袁寶峰似乎早已考慮好了，說：“60千克，我現(xiàn)在就可以拍胸脯說沒問題；如果要做到50千克，我覺得精打細(xì)算，應(yīng)該有80%以上的把握；40千克，那只能說有可能，但沒有把握，需要做一輪技術(shù)攻關(guān)看。”

過了幾天，賈陽決定只給移動系統(tǒng)分配35千克重量。袁寶峰一聽，急了：“賈總，你心太‘狠’了！”賈陽笑著說：“我覺得你行，你們會有辦法的。”

袁寶峰對團(tuán)隊(duì)成員說：“克克計(jì)較，小打小鬧不行，必須走創(chuàng)新之路。”

為了提高可靠性，航天產(chǎn)品中的電機(jī)類產(chǎn)品通常采用雙繞組和雙點(diǎn)雙線設(shè)計(jì)。火星車的電纜近6米長，若采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，數(shù)量增加為單點(diǎn)單線的4倍，整個(gè)重量就要增加9千克以上，幾乎是整個(gè)移動產(chǎn)品重量的四分之一，這顯然是不能接受的。可是，采用單點(diǎn)單線又怎么保證其可靠性呢？

袁寶峰入職以來，一直從事電機(jī)類產(chǎn)品的研制應(yīng)用工作，在這方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。為了提高可靠性，他采取了兩個(gè)措施：一是增加產(chǎn)品的力矩裕度，一般情況下，移動系統(tǒng)最大力矩只有28牛頓·米，產(chǎn)品的最大輸出力矩設(shè)計(jì)達(dá)到最大力矩的4倍以上，即使在最困難的情況下仍然有很大的余量。這就使得移動系統(tǒng)長期處于非常小的工作載荷下，相當(dāng)于大馬拉小車，自然穩(wěn)當(dāng)可靠。二是嚴(yán)格控制產(chǎn)品過程質(zhì)量，確保生產(chǎn)過程質(zhì)量穩(wěn)定可靠。經(jīng)過試驗(yàn)測試，最終，產(chǎn)品即使浸泡在零下196攝氏度的液氮環(huán)境下，仍能穩(wěn)定工作。后來的在軌表現(xiàn)證明，電機(jī)的電流始終沒有超過額定值的一半。火星移動系統(tǒng)研制的電機(jī)還應(yīng)用在很多其他宇航機(jī)構(gòu)產(chǎn)品上，后續(xù)很多型號的產(chǎn)品在選型應(yīng)用方面都開始應(yīng)用單繞組甚至單點(diǎn)單線的設(shè)計(jì)方案。

經(jīng)過一系列減重設(shè)計(jì)創(chuàng)新，移動系統(tǒng)的重量僅占火星車整體重量的18%，低于國外被動懸架火星車移動重量占比20%的指標(biāo)。如果考慮采用相同的被動懸架結(jié)構(gòu)，移動系統(tǒng)重量僅占12%，性能指標(biāo)大幅優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。

這是一支年輕得讓人驚訝的團(tuán)隊(duì)。他們在創(chuàng)業(yè)初期建立了7人隊(duì)伍，包括袁寶峰、劉雅芳、潘冬、唐玲、林云成、陳明、張磊，平均年齡只有29歲。后來陸續(xù)有人離開，又陸續(xù)有人加入，最終組成13人的團(tuán)隊(duì)。到2020年天問一號成功發(fā)射時(shí)，團(tuán)隊(duì)成員的平均年齡也只有33歲。幾經(jīng)磨礪，團(tuán)隊(duì)有一半成員成長為型號的主任設(shè)計(jì)師或副主任設(shè)計(jì)師，還有人走上了管理崗位。

“藍(lán)閃蝶”

從南五環(huán)到北五環(huán)，地鐵穿越了大半個(gè)北京城。

每天單程50公里，來回100公里，一年下來差不多是“二萬五千里長征”了。

天剛蒙蒙亮，馬靜雅便全副武裝地出發(fā)了。作為一位還在哺乳期的職場媽媽，她背了一只大背包，里面裝著一只迷你保溫箱和一些冰晶，還有吸奶器、“下奶”食品，足有五六千克重。

2014年10月，馬靜雅剛休完產(chǎn)假回到工作崗位，就加入了火星車研發(fā)團(tuán)隊(duì)，她十分激動，因?yàn)樗肋@是航天的一件“大活兒”。

孫澤洲總師和賈陽副總師對火星車太陽能帆板的設(shè)計(jì)提出了明確要求：面積要大，構(gòu)型要美觀，能對日調(diào)整角度，可以除塵，可靠性要高。

針對這幾項(xiàng)要求，馬靜雅開始研究國內(nèi)外的各類資料。當(dāng)她逐漸深入了解火星車任務(wù)后，感覺挑戰(zhàn)性極大。一方面，非環(huán)繞軌道的太陽能帆板產(chǎn)品展開時(shí)，需要克服重力對它的影響。另一方面，火星車在行進(jìn)過程中，還需要面對顛簸、風(fēng)沙、低溫等多種惡劣環(huán)境。

在漫長的背奶“征途”里，馬靜雅在腦海里一次次描摹太陽能帆板的設(shè)計(jì)方案。她在已有方案的基礎(chǔ)上，經(jīng)過與趙堅(jiān)成、柴洪友老專家和楊巧龍總工多次探討，終于提出了一個(gè)新方案：帆板由四塊矩形板組成，每兩塊太陽能帆板由鉸鏈連接在一起，發(fā)射時(shí)可以折疊收攏在火星車頂部，最大程度利用車體面積，增大功率，并保證電池片朝外。這樣，只要車落到火星上，在日照下就能產(chǎn)生電流補(bǔ)充能源，最大限度保證車落火后“活著”。根部由驅(qū)動組件和車體連接，可實(shí)現(xiàn)對日定向的需求。為此，她還設(shè)計(jì)了一個(gè)被動式的分布展開機(jī)構(gòu)，重量只有17克，既能保證太陽能帆板按預(yù)定的順序展開，又將重量降到最低。

馬靜雅拿著新方案，興沖沖找到賈陽和火星車總體主任設(shè)計(jì)師陳百超。

賈陽看完圖紙，說：“不錯(cuò)，有新意。不過，小馬，這里面還有一個(gè)條件無法滿足。”

馬靜雅疑惑地望著賈陽。

“當(dāng)火星車從著陸器上行駛下來時(shí)，太陽能帆板伸出車體的長度應(yīng)該盡量短些，否則，它會與地面發(fā)生干涉。這個(gè)問題解決不了，你提出的方案就不能成立。”

馬靜雅信服地點(diǎn)了點(diǎn)頭。

為了滿足行走時(shí)包絡(luò)最小、構(gòu)型最合理的要求，團(tuán)隊(duì)開始第二輪方案迭代設(shè)計(jì)：圓形、半圓形、多頁扇形……

陳百超帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，對車體的構(gòu)型進(jìn)行了調(diào)整。原先的車體繼承了嫦娥三號的設(shè)計(jì)，是一個(gè)長方形的箱體。他們將車體改成了一個(gè)類似圓形的頂面，但尚未找到最佳形狀。

夜里，陳百超輾轉(zhuǎn)反側(cè)，腦子里全是太陽能帆板。他打開電視機(jī)，熒屏里的植物園內(nèi)百花盛開，像是一片花的海洋。鏡頭慢慢拉近，幾只蝴蝶在花朵上蹁躚起舞……

陳百超兩眼一亮：“就是它，蝴蝶！”

第二天，在辦公室的電腦里，陳百超將蝴蝶翅膀狀的太陽翼展示了出來。

這個(gè)構(gòu)型完美地解決了太陽能帆板展開后行走包絡(luò)的干涉問題，左右兩片太陽能帆板還能實(shí)現(xiàn)對日定向。構(gòu)型的改變，使太陽能帆板展開后的質(zhì)量中心距離車體更近，行走時(shí)，抗力學(xué)性能將更加突出。

火星車的太陽能帆板是深藍(lán)色的，展開后像是蝴蝶的4只翅膀；2根天線向前展開，像是蝴蝶的觸角；車體前方的2臺圓柱形設(shè)備，好似蝴蝶的復(fù)眼；6只車輪代替了蝴蝶的6只足。

馬靜雅興奮地說：“哎呀，這個(gè)小精靈太像一只藍(lán)蝴蝶了！”

賈陽在一旁插話道：“準(zhǔn)確地說，像一只‘藍(lán)閃蝶’。”

馬靜雅挺好奇：“‘藍(lán)閃蝶’是什么蝴蝶？”

賈陽故意賣起了關(guān)子：“連‘藍(lán)閃蝶’都不知道啊？藍(lán)閃蝶是生活在中南美洲的蛺蝶科閃蝶屬最大的一個(gè)物種，長約15厘米，翅膀呈現(xiàn)金屬光澤。”

“藍(lán)閃蝶”，多美的一個(gè)名字啊！

“藍(lán)閃蝶”構(gòu)型有許多優(yōu)點(diǎn)，不過也存在一些風(fēng)險(xiǎn)。太陽能帆板在收攏狀態(tài)時(shí)，電池片是向下的，這意味著如果落火后太陽能帆板沒有及時(shí)展開，整車的電源支撐不過第一天，整個(gè)任務(wù)即告失敗。因此，解決太陽能帆板展開的可靠性問題，成為后續(xù)研制過程中的首要任務(wù)。由于前期方案論證花費(fèi)了較長時(shí)間，留給太陽能帆板研制的周期已不到一年。為了按期交付產(chǎn)品，不耽誤結(jié)構(gòu)性的力學(xué)試驗(yàn)，從529廠交付驅(qū)動組件，到送至北郊做力學(xué)試驗(yàn)，所有的流程都是按天計(jì)算的。在最后的總裝環(huán)節(jié)，離整星力學(xué)試驗(yàn)已不到一周。為了趕進(jìn)度，馬靜雅和529廠的工藝師王國星、操作師傅安長河等人在車間里連續(xù)裝配測試了4天，終于完成總裝，在力學(xué)試驗(yàn)前一天將產(chǎn)品交付整車。

產(chǎn)品轉(zhuǎn)入初樣階段，為確保產(chǎn)品各項(xiàng)性能均可滿足火星表面惡劣環(huán)境的要求，團(tuán)隊(duì)一共設(shè)計(jì)了28項(xiàng)鑒定試驗(yàn)，有的試驗(yàn)周期長達(dá)10個(gè)月以上，有的需要找到合適的火山灰代替火星沙塵。為了驗(yàn)證電池片的除塵效果，電池電路設(shè)計(jì)師王文強(qiáng)在戈壁灘的惡劣環(huán)境里待了半個(gè)月。

當(dāng)時(shí)，為了搶時(shí)間，試驗(yàn)件研制和初樣件研制同時(shí)進(jìn)行。著陸巡視器熱控分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師向艷超提出，經(jīng)過分析，之前設(shè)計(jì)的熱控措施有可能滿足不了火星表面的環(huán)境要求，為了保證驅(qū)動組件的溫度，需要進(jìn)行噴漆處理。而這一項(xiàng)工作做下來，要比原計(jì)劃延遲15天時(shí)間。

“15天？計(jì)劃是一天一天往前趕的，找誰去要這15天時(shí)間？”大家都很著急。

馬靜雅對著那輛初樣車，左看看，右看看，忽然來了靈感，她對陳百超說：“主任，既然初樣產(chǎn)品做熱控實(shí)施是為了在后續(xù)熱循環(huán)和熱真空試驗(yàn)中獲得實(shí)際參數(shù)，而我們的太陽能帆板又是個(gè)對稱結(jié)構(gòu)，能不能考慮只進(jìn)行一半的熱控實(shí)施？一套送去熱控實(shí)施，一套去做試驗(yàn)，把原本同時(shí)進(jìn)行的試驗(yàn)分成兩部分進(jìn)行，這樣就可以把熱控實(shí)施延遲的時(shí)間搶回來。”

這個(gè)絕妙方案獲得總師們的認(rèn)可。

北京姑娘馬靜雅說自己是幸運(yùn)的，2009年研究生畢業(yè)后，她就進(jìn)入五院總體部機(jī)械工程技術(shù)研究室。在這個(gè)團(tuán)隊(duì)里，她感受到了航天人對祖國的忠誠、對事業(yè)的摯愛、對工作的精益求精……

累，是馬靜雅最切身的感受。2019年1月到3月，馬靜雅加班230個(gè)小時(shí)，全年加班1600個(gè)小時(shí)。那段時(shí)間，“能毫無干擾美美地睡一天一夜”成了她最渴望的一件事。

后來，祝融號火星車順利落火時(shí)，馬靜雅上小學(xué)二年級的兒子放學(xué)回家，問她：“媽媽，我們老師說，祝融號到火星上了。那火星車是你造的？”

馬靜雅告訴他：“是媽媽和很多叔叔阿姨一起造的。”

“同學(xué)們說了，祝融號比齊天大圣還厲害，你說哪個(gè)更厲害？對啦，你們什么時(shí)候造的火星車，我怎么不知道呀？”

馬靜雅笑了：“媽媽和叔叔阿姨造火星車的時(shí)候，你還很小，媽媽每天還為你背奶呢。”

“媽媽，我只知道‘喝牛奶’，怎么從來沒聽說過你‘背奶’？”

馬靜雅抬頭凝望著天空，兩眼濕潤了……

讓每一縷光芒都燦爛

航天飛行器的研制，幾乎都要走一條共同的路徑：山重水復(fù)疑無路，柳暗花明又一村。當(dāng)然，也有遇不上“又一村”，甚至走進(jìn)“死胡同”的情況。

火星車熱控系統(tǒng)的研制就遇到了瓶頸。

向艷超平日里話就不多，這下更是寡言少語。

1975年，向艷超出生于河南省遂平縣一個(gè)小山村，1994年考取哈爾濱工程大學(xué)航天工程系，學(xué)的是火箭發(fā)動機(jī)專業(yè)。畢業(yè)后，他先是工作了三年，又考上五院研究生部飛行器設(shè)計(jì)專業(yè)，2004年畢業(yè)后留在總體部熱控室。

向艷超意識到，解決火星車的熱能問題必須創(chuàng)新。他轉(zhuǎn)換思路：光能轉(zhuǎn)化成電能，效率只有30%；光能如果直接轉(zhuǎn)化成熱能，效率會怎樣？

有一次，向艷超下班回到家時(shí)已經(jīng)是夜里10點(diǎn)多鐘了。一進(jìn)家門，妻子便對他說：“家里的熱水器壞了。你問廠家了嗎？”

向艷超一拍腦袋，連連說：“忘了，忘了。”早晨出門時(shí)，妻子就叮囑他熱水器壞了，讓他打電話問問廠家，可他一忙，把這事忘得一干二凈。

妻子說：“要不你看看，自己搗鼓搗鼓。”

“我哪會。”

妻子急了：“自家的熱水器都不會修，你算哪門子熱控專家？”

這話把向艷超說笑了，他連忙說：“好好，我試試看。”

向艷超找出《熱水器使用說明書》，又打開陽臺墻上的控制面板，一邊翻看說明書，一邊對照控制面板琢磨。

忽然，陽臺上傳來他興奮的喊聲：“有了，有了……”

妻子走了過來：“修好啦？”

向艷超喜滋滋地對妻子說：“感謝，感謝夫人……還有這臺熱水器……”

妻子感到莫名其妙，不知道他說的是什么。

向艷超邊說邊進(jìn)了書房：“我要畫兩張重要的圖紙。”

原來，向艷超在翻看《熱水器使用說明書》時(shí)，發(fā)現(xiàn)了熱水器將光能轉(zhuǎn)化為熱能的原理。忽然，一個(gè)靈感在他腦海里閃現(xiàn)：仿照熱水器原理，在火星車上安裝一個(gè)集熱裝置，將太陽能存儲起來，需要時(shí)再供火星車使用。錯(cuò)不了，這絕對是好思路。向艷超怕那個(gè)稍縱即逝的靈感跑了，趕忙將自己的想法畫成了圖。

第二天，向艷超早早到了辦公室，拿出草圖，說了自己的想法，大家都覺得這個(gè)點(diǎn)子好。

賈陽聽了向艷超的匯報(bào)，也很高興，說：“艷超啊，應(yīng)該感謝你家的那臺熱水器。”

向艷超一樂：“對對，等‘奔火’成功，我把它捐給航天博物館！”

按照向艷超的思路，在火星車頂部前后安裝兩個(gè)集熱窗，有點(diǎn)兒像雙筒望遠(yuǎn)鏡。用它們直接吸收太陽能，轉(zhuǎn)化成熱能，讓每一縷光芒都燦爛。

不過，從圖紙到產(chǎn)品還有十萬八千里路要走。

集熱窗要求太陽光只進(jìn)不出，用技術(shù)語言表述就是：集熱窗透光口具有太陽光譜能量高透過率、遠(yuǎn)紅外光譜低透過率的特征。

向艷超團(tuán)隊(duì)開始尋找材料，首選是石英玻璃。石英玻璃具有極佳的透紫外光譜、可見光和近紅外光譜的性能，透過率可達(dá)92%以上，玻璃內(nèi)外表面鍍膜后性能更佳。從性能上看，很適合作為光學(xué)窗的材料。

向艷超團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，但結(jié)果不理想，主要是重量問題。按照火星探測器發(fā)射時(shí)的力學(xué)環(huán)境條件需求，玻璃的厚度需要達(dá)到6毫米，一塊玻璃的重量達(dá)到3千克；加上鋁合金安裝框3.5千克左右、減震圈0.9千克，總重量將達(dá)到7.4千克。這只是一個(gè)集熱窗的重量，兩個(gè)加起來重14.8千克。

有人建議用有機(jī)玻璃。有機(jī)玻璃的透光度可達(dá)92%，密度只有玻璃的一半，可加工、耐沖擊性極好，是目前性能最好的高分子透明材料，廣泛用于飛機(jī)座艙蓋、風(fēng)擋、醫(yī)療設(shè)備等。這樣選擇的話，重量就減少了一千克。

受有機(jī)玻璃的啟發(fā)，向艷超說：“既然有機(jī)玻璃可以，那么如果能夠找到一種透明膜替代玻璃，重量不是更輕嗎？”

市場上有各種各樣的透明膜，但有的可見光透過率低，有的韌性不夠。

向艷超從合作伙伴中國空間技術(shù)研究院510所獲悉，遼寧科技大學(xué)胡知之教授團(tuán)隊(duì)研究了一種聚酰亞胺材料，可以生產(chǎn)聚酰亞胺薄膜。

團(tuán)隊(duì)馬上聯(lián)系胡知之教授，獲悉他們研制的聚酰亞胺材料是出口日本的。對方用此材料生產(chǎn)的聚酰亞胺薄膜，韌性強(qiáng)，厚度只有幾十微米。

真可謂踏破鐵鞋無覓處，得來全不費(fèi)功夫。可胡教授團(tuán)隊(duì)只生產(chǎn)原材料，國內(nèi)還沒有聚酰亞胺薄膜這種產(chǎn)品，也沒有生產(chǎn)廠家。

他們在網(wǎng)上搜到江蘇溧陽一家專門生產(chǎn)各種薄膜和泡沫的民營企業(yè)。向艷超與該公司通了電話，廠方讓他們過去看看。

找不到合適的材料，賈陽也很著急，決定與向艷超一起去溧陽。

到目的地后，接待賈陽和向艷超的是該公司總經(jīng)理。

向艷超表明來意，總經(jīng)理帶他們參觀了公司生產(chǎn)流水線。看得出來，這是一家設(shè)備先進(jìn)、管理有方的企業(yè)。

進(jìn)入正題時(shí)，總經(jīng)理面有難色：“剛才聽你們說了要求，產(chǎn)品的規(guī)格和質(zhì)量應(yīng)該是可以達(dá)到的。但現(xiàn)在市場沒有對這種產(chǎn)品的需求，如果單為你們生產(chǎn)，我們必須先停工，對生產(chǎn)線進(jìn)行清潔，然后單獨(dú)為你們生產(chǎn)。整條生產(chǎn)線清潔需要好幾天，而你們要的數(shù)量又特別少……”

賈陽問：“你們生產(chǎn)線一天的產(chǎn)值是多少？”

總經(jīng)理說：“將近100萬元。”

“100萬元？”賈陽倒吸了一口涼氣。雙方陷入了一陣沉默……

總經(jīng)理問：“數(shù)量能不能增加一些？起碼讓我們能夠保本。”

向艷超說：“我們需要的量的確很少，多了，浪費(fèi)。”

事情有點(diǎn)兒難以繼續(xù)下去。

就在此時(shí)，一位60多歲的老人來到總經(jīng)理辦公室。總經(jīng)理介紹說：“這是我父親，公司的董事長。”又對他父親說：“這兩位是北京航天部門的專家，想請我們生產(chǎn)聚酰亞胺薄膜。”

董事長熱情地說：“航天部門來的客人，歡迎歡迎！這幾年，咱們國家的航天事業(yè)發(fā)展得太快了，又是‘北斗’，又是‘嫦娥’，還有載人飛船……你們航天人為國爭了光，長了全國人民的志氣啊！”

“是啊是啊，”賈陽緊接他的話頭，“航天取得的成績，離不開黨中央的領(lǐng)導(dǎo)、國家制度的保障、全國人民的支持，當(dāng)然，這里面也有民營企業(yè)的一份功勞。”

董事長說：“我們這種小企業(yè)想做貢獻(xiàn)，也找不到機(jī)會啊！”

賈陽一聽，覺得“有戲”，立即說：“現(xiàn)在有一個(gè)機(jī)會，只是不知道你們愿不愿意參與。”

“哦？”董事長問，“什么機(jī)會？”

“董事長，您剛才講到‘北斗’、‘嫦娥’、載人飛船，還有一個(gè)非常重要的工程沒有提到——天問一號，我們正準(zhǔn)備去火星……”

“天問一號一定是一項(xiàng)意義重大的大工程。”董事長忽然問，“您剛才說我們企業(yè)也有機(jī)會為火星工程做貢獻(xiàn)，我們這樣的小企業(yè)能有什么機(jī)會？”

賈陽把向艷超介紹給了董事長：“我的同事向艷超設(shè)計(jì)師，是專門負(fù)責(zé)火星車熱控系統(tǒng)的，現(xiàn)在遇到了麻煩，我們是專門來向你們公司求助的。”

“別客氣，有什么需要我們做的盡管說。”

向艷超便將火星車集熱窗急需聚酰亞胺薄膜的情況向他們作了介紹。

董事長問：“集熱窗必須用聚酰亞胺薄膜嗎？”

向艷超說：“這是目前我們認(rèn)為最理想的材料。”

“你們確定國內(nèi)沒有廠家生產(chǎn)聚酰亞胺薄膜？”

“我們詳細(xì)了解過了，沒有。”

董事長問兒子：“我們有把握生產(chǎn)嗎？”

總經(jīng)理說：“生產(chǎn)應(yīng)該沒問題，只是生產(chǎn)聚酰亞胺薄膜，必須把其他產(chǎn)品停下來，清潔生產(chǎn)線……”

董事長說：“那就停下來！”

總經(jīng)理面露難色：“關(guān)鍵是，他們需要的量非常少。”

“我知道了，這是一樁賠本的買賣。”董事長頓時(shí)嚴(yán)肅起來，“孩子，你要搞清楚這種產(chǎn)品是干什么用的。既然是我們航天急需的產(chǎn)品，那也就是國家急需的。能為航天事業(yè)做貢獻(xiàn)，也就是為國家做貢獻(xiàn)，還有什么話可說？干！賠錢也干！”

一番話，讓賈陽和向艷超激動萬分。賈陽握著董事長的手，說：“董事長，真謝謝你們，解了我們的燃眉之急！”

董事長說：“別客氣，都是國家的大事，我們能盡綿薄之力，是一種榮幸！”

該公司果斷地暫停其他產(chǎn)品的生產(chǎn)，經(jīng)過幾次調(diào)試，終于生產(chǎn)出了全尺寸高透明的聚酰亞胺薄膜。

航天人非常感動：誰說民營企業(yè)家只知道賺錢？國家榮譽(yù)在優(yōu)秀的民營企業(yè)家心中，同樣占有至高無上的位置。

510所對材料進(jìn)行再加工，鍍上特殊涂層，性能完全合乎要求，兩片薄膜的重量只有100克。

有了聚酰亞胺薄膜，向艷超帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)又開始選擇安裝框的材料，他們先是看上鎂鋰合金。鎂鋰合金是迄今密度最小的合金材料，是所有金屬結(jié)構(gòu)材料中最輕的。可一算，兩個(gè)安裝框重4.4千克，肯定不行！改用3D打印，可以再減少2.6千克，重量基本可以接受。但在火星表面100多攝氏度的溫差下，聚酰亞胺薄膜將會熱脹冷縮，與金屬框不匹配，膜就繃不緊或是被拉破。

這時(shí)，副主任設(shè)計(jì)師張旺軍提出用聚酰亞胺材料做安裝框的建議，理論上它與薄膜變形相同，重量更輕。真是一個(gè)不錯(cuò)的主意！團(tuán)隊(duì)趕緊去尋找直徑不小于650毫米的聚酰亞胺板材。在市場上找了一圈，也許是沒有需求，也許是加工難度太大，國內(nèi)居然沒有合乎要求的產(chǎn)品。正在團(tuán)隊(duì)著急時(shí)，傳來了好消息，合作伙伴上海合成樹脂研究所的周劼表示可以嘗試制備，但需要改造設(shè)備，摸索工藝參數(shù)，預(yù)計(jì)三個(gè)月出產(chǎn)品。周劼和他的同事經(jīng)過三個(gè)月的日夜奮戰(zhàn)，終于拿出了第一批產(chǎn)品。雖然成色有瑕疵，但這已是國內(nèi)尺寸最大的聚酰亞胺板材了。經(jīng)過幾次工藝改進(jìn)，最后終于拿出合格的產(chǎn)品。

整個(gè)集熱窗由安裝結(jié)構(gòu)和膜支撐結(jié)構(gòu)兩部分組成：前者用于膜的固定，并維持膜的形狀，安裝在火星車頂板表面；后者保證在各種工況下，膜保持上凸的狀態(tài)。

緊接著，團(tuán)隊(duì)成員張旺軍僅用兩根十字交叉的鋼絲，便穩(wěn)穩(wěn)地?fù)纹鹆四菑埍”〉耐该髂ぁＭ高^那張薄膜能夠清晰地看到燦爛的星空。

最終，兩個(gè)集熱窗的重量從開始的14.8千克，減少到了1千克。

降落

火星探測器初樣出來后，降落傘的強(qiáng)度試驗(yàn)排上了日程，團(tuán)隊(duì)上上下下對此高度重視。

由于模擬裝置的重量重達(dá)6噸，要將這么重的裝置帶到高空，唯一的運(yùn)載工具只有直升機(jī)，還必須是大運(yùn)載力的直升機(jī)。

團(tuán)隊(duì)成員找了一圈兒，發(fā)現(xiàn)哈爾濱一家航空公司有一架直升機(jī)，具有這種起載能力。巧的是，該公司每年5—10月都要去內(nèi)蒙古自治區(qū)根河航空護(hù)林站，執(zhí)行森林防火任務(wù)，而此地正是試驗(yàn)隊(duì)定下的降落傘強(qiáng)度試驗(yàn)基地。

張榮橋親自與國家林業(yè)和草原局協(xié)調(diào)。

國家林業(yè)和草原局的領(lǐng)導(dǎo)聽完張榮橋的介紹后，立即表示：“國家工程，全力支持！”

試驗(yàn)隊(duì)于2018年5月31日進(jìn)駐位于呼倫貝爾大草原腹地、大興安嶺西坡的根河航空護(hù)林站。

可事情進(jìn)展不太順利。大興安嶺林區(qū)火情頻仍，直升機(jī)任務(wù)不斷。等到下雨天直升機(jī)沒任務(wù)了，又不符合降落傘強(qiáng)力試驗(yàn)的氣象條件。

一天拖一天，試驗(yàn)隊(duì)員們等得有些焦急。

6月27日，護(hù)林站通知，直升機(jī)28日配合試驗(yàn)。

張榮橋?qū)３腾s來。

28日中午，直升機(jī)準(zhǔn)時(shí)起飛。

降落傘分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師李健和設(shè)計(jì)師張興宇隨機(jī)跟蹤觀察。

直升機(jī)在不斷升高：1000米……2000米……2500米……

到預(yù)定投放點(diǎn)上空時(shí)，按試驗(yàn)要求，直升機(jī)高度為3000米，速度是每秒33米。

機(jī)長下達(dá)口令：“投放！”

操作手打開按鈕，機(jī)艙下懸掛著的模擬裝置瞬間脫離掛鉤，直落而下。兩秒鐘后，降落傘從模擬裝置中彈射出，幾乎在同一時(shí)間，降落傘順利展開。可萬萬沒料到的是，降落傘剛剛展開，便與模擬裝置分離了。

正拿著望遠(yuǎn)鏡觀察的李健，心里咯噔一下，脫口而出：“完了！”

此時(shí)，守候在降落場的張榮橋也通過望遠(yuǎn)鏡看到了這一切，他眉心微蹙，又展開，繼而對身旁的508所所長說：“趕緊組織人員把模擬裝置找回來！”

降落場是一片茫茫大草原，由于失去降落傘的牽引，模擬裝置成了一個(gè)自由落體，偏離了原定的位置。

試驗(yàn)隊(duì)員兵分幾路，四處尋找，附近的牧民也趕來幫忙。

在一片小山丘旁，6噸重的裝置將地面砸出了一個(gè)大坑，濺起的泥土又將裝置埋沒在坑里。靠人工挖顯然不行，牧民們找來一輛挖掘機(jī)，將裝置從土坑里挖了出來。降落傘也找到了，和模擬裝置一起送到了護(hù)林站。

試驗(yàn)隊(duì)返回北京。

張榮橋立即作了部署。他對李健說：“牽一發(fā)而動全身，降落傘的問題不解決，會拖整個(gè)工程的后腿。最近你們必須全力以赴破解這道難題。”

李健說：“明白。”

重要的是“歸零”。

“歸零”是中國航天人在實(shí)踐中不斷總結(jié)、完善、創(chuàng)新的具有中國特色的質(zhì)量管理方法，指的是質(zhì)量問題“歸零”里面的技術(shù)“歸零”和管理“歸零”各5條要求。技術(shù)“歸零”指的是定位準(zhǔn)確、機(jī)理清楚、問題復(fù)現(xiàn)、措施有效、舉一反三。

“歸零”不僅復(fù)雜，還非常麻煩。

大家把破損的降落傘平鋪在地上，把每一塊損壞的位置都做了標(biāo)記，并拍了照片，與開傘影像進(jìn)行對比，以確認(rèn)損壞的發(fā)生過程。

終于，“癥結(jié)”找到了：設(shè)計(jì)時(shí)對超音速下降落傘張開瞬間繩索受力狀態(tài)考慮不周，某個(gè)特定位置的強(qiáng)度裕度不足，導(dǎo)致傘具破損。

問題出在連接環(huán)節(jié)！

降落傘問題定位清楚了，接下來要搞清楚，為什么會出現(xiàn)這個(gè)問題，并進(jìn)行機(jī)理分析。

機(jī)理分析更復(fù)雜。

李健組織多方專家大膽假設(shè)、小心求證，從多個(gè)維度提出了多個(gè)可能的原因；對每一個(gè)問題都進(jìn)行了全面的分析、仿真和試驗(yàn)，最終予以排除或保留。

經(jīng)過大量的研究、討論，終于形成一致意見：傘繩與連接帶連接環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，在拉伸、擠壓、剪切等復(fù)雜受力環(huán)境的綜合作用下，該連接環(huán)節(jié)承載能力降低，強(qiáng)度裕度不足，導(dǎo)致降落傘在強(qiáng)度空投試驗(yàn)中嚴(yán)重破損。

問題找到了，機(jī)理也清楚了，接著要制訂改進(jìn)措施并進(jìn)行驗(yàn)證。

在整個(gè)技術(shù)改進(jìn)過程中，跨行業(yè)的多位專家，從多個(gè)角度提出了多條意見、多個(gè)方案。

經(jīng)過靜態(tài)、動態(tài)，局部結(jié)構(gòu)、全尺寸結(jié)構(gòu)的地面考核驗(yàn)證試驗(yàn)，最終形成了綜合改進(jìn)設(shè)計(jì)措施。研制團(tuán)隊(duì)據(jù)此創(chuàng)新研發(fā)了能在超音速時(shí)快速開傘的鋸齒形前端構(gòu)形、V形雙層結(jié)構(gòu)加強(qiáng)帶“盤——縫——帶”傘。

又經(jīng)過一個(gè)月的全面、精心準(zhǔn)備，試驗(yàn)隊(duì)從參試產(chǎn)品、試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀⒃囼?yàn)流程、應(yīng)急預(yù)案等方面進(jìn)行了全面改進(jìn)、復(fù)核、優(yōu)化和更新，從而使產(chǎn)品具備了再次實(shí)施強(qiáng)度空投試驗(yàn)的條件。

7月下旬，試驗(yàn)隊(duì)帶著新的模擬裝置，再赴根河航空護(hù)林站。

7月31日至8月29日，試驗(yàn)隊(duì)連續(xù)進(jìn)行了4種工況下的降落傘強(qiáng)度空投試驗(yàn)，均符合設(shè)計(jì)要求。

2019年5月24日和29日，又進(jìn)行了兩次飛行批產(chǎn)品抽檢空投試驗(yàn)。

9月19日，貯存后（即模擬真空環(huán)境，將降落傘放在真空貯存罐里）空投試驗(yàn)結(jié)果完全符合要求。

一朵紅白相間的絢麗傘花，即將在遙遠(yuǎn)的火星上空綻放！

灰色的云

2017年7月2日—— 一個(gè)讓李東銘肌鏤骨的日子。

海南文昌航天發(fā)射場內(nèi)，長征五號遙二火箭像一位身披鐵甲、手執(zhí)金戈的武士，即將出征。

像是約好了，李東和長征五號火箭總指揮王玨，幾乎是前后腳來到指控大廳。或許是為了表示儀式感，他們倆還握了一下手。

預(yù)定的點(diǎn)火發(fā)射時(shí)間是晚上7時(shí)23分。可一大早，參與任務(wù)的人員就已經(jīng)迫不及待地上崗了。

指控大廳內(nèi)一排排發(fā)射操作席上人員全部就位，每個(gè)操作席前都有一臺聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)。大廳正前方是一塊碩大的電子屏幕，上面閃動著紅色、黃色和綠色的參數(shù)。

王玨和李東已經(jīng)率領(lǐng)試驗(yàn)隊(duì)在發(fā)射場工作了兩個(gè)月。各項(xiàng)工作進(jìn)展順利，加上有長征五號遙一火箭首飛成功托底，李東對于今天的發(fā)射信心滿滿。

可沒想到，一場暴風(fēng)驟雨正等著他們……

起先一切都按部署有條不紊地進(jìn)行著。

19：23。

01指揮員下達(dá)口令：“點(diǎn)火！”

長征五號遙二火箭底部翻滾起一團(tuán)熊熊火焰，意味著發(fā)動機(jī)順利“點(diǎn)著火了”。

李東和王玨點(diǎn)頭會意。大家的目光交匯在一起，許多人臉上都帶著期待的笑容。

170秒后，4只裝著液氧煤油發(fā)動機(jī)的助推器完成使命，成功分離。

大屏幕上顯示出的火箭飛行軌跡，正向著“完美的結(jié)局”奔去。

346秒！

346秒！！

大屏幕上，綠色的參數(shù)忽然跳變，原定的火箭飛行線路和火箭實(shí)際飛行線路從重疊到慢慢分離，越分越遠(yuǎn)。

李東忽地站起來，快速擦了擦鏡片，難以置信地盯著那組參數(shù)。

王玨像是被什么東西猛地?fù)袅艘幌拢查g愣住了。

中國工程院院士龍樂豪也在指控大廳，他后來說：“當(dāng)長征五號遙二火箭飛行曲線不是按照預(yù)定的方向往上跑，而是在往下‘掉’時(shí)，這意味著火箭在漸漸失去推力。推力不夠，就沒有加速度，就不能克服重力場的作用。當(dāng)時(shí)，我就預(yù)感‘完了’，這次發(fā)射要失敗了……”

指控大廳里座位少，發(fā)射時(shí)，長征五號火箭質(zhì)量主管楊慧找了一張小板凳，坐在李東身后。

參加工作才幾年的楊慧，哪見過這種場景，兩眼瞪得大大的，一時(shí)不知所措。

李東側(cè)身對楊慧說：“組織大家開會！”

楊慧這才回過神來，站起來大聲喊道：“測控、總體、控制、動力……開會！”

事故分析會整整開了兩天。長征五號遙二火箭出現(xiàn)故障偏離軌道后墜入太平洋。試驗(yàn)隊(duì)看不到火箭殘骸，一時(shí)無法準(zhǔn)確判斷故障原因。

第三天清晨，試驗(yàn)隊(duì)回北京。

天空灰蒙蒙的，沒有云朵。大巴車駛出場區(qū)大門，經(jīng)過發(fā)射塔旁，空空如也的發(fā)射塔顯得有幾分凄涼。楊慧看了一眼，趕緊扭過頭，不敢再看。她怕控制不住自己的情緒，號啕大哭。

當(dāng)夜，新華社發(fā)布快訊：7月2日19時(shí)23分，我國在文昌航天發(fā)射場組織實(shí)施長征五號遙二火箭飛行任務(wù)，火箭飛行出現(xiàn)異常，發(fā)射任務(wù)失利。后續(xù)將組織專家對故障原因進(jìn)行調(diào)查分析。

長征五號遙二火箭失利，不僅是一枚火箭的失利，也不僅是一個(gè)型號的失利，航天工程是個(gè)集體項(xiàng)目，每個(gè)系統(tǒng)休戚相關(guān)，每個(gè)環(huán)節(jié)緊緊相扣。火星探測是有嚴(yán)格發(fā)射窗口的，預(yù)定火箭不能按時(shí)順利發(fā)射，關(guān)乎我國載人航天工程和深空探測工程的成敗，特別是對嫦娥工程、我國首次火星探測任務(wù)將產(chǎn)生直接影響。

而此時(shí)，距離天問一號發(fā)射只剩下不到三年時(shí)間了，長征五號能不能突出重圍、浴火重生？

第908天：浴火重生

“歸零”！

“歸零”！！

長征五號——這枚中國最大的火箭“歸零”，整整用了908天！

這908天，對于長征五號火箭總指揮王玨來說，稱得上驚濤駭浪、驚心動魄……

1961年，王玨出生于上海，后在西安長大，1978年考入西安交通大學(xué)動力機(jī)械系，畢業(yè)后分配至北京航天動力研究所（北京11所）。

長征五號遙二火箭發(fā)射失利，給了王玨當(dāng)頭一棒。作為火箭發(fā)動機(jī)領(lǐng)域的資深專家，王玨深知“歸零”意味著什么。身體壯碩的王玨，雖然沒有“一夜白頭”，卻像生了一場重病，一下子憔悴了好多。

負(fù)責(zé)長征五號發(fā)動機(jī)的副總師王維彬，是北京11所發(fā)動機(jī)專家，分管YF-77發(fā)動機(jī)研制工作。他與王玨這對幾十年的老搭檔，風(fēng)雨同舟，心心相印。

王玨和王維彬心里都清楚，幸運(yùn)之神不可能翩然而至，但命運(yùn)的繩索永遠(yuǎn)掌握在自己手里。

“歸零”非常不順，王維彬身體狀況也頻頻報(bào)警：血壓升高，痛風(fēng)發(fā)作，雙腿一度只能一瘸一拐地挪向會議室。永遠(yuǎn)處于出差狀態(tài)，常常是早上六七點(diǎn)鐘乘航班離開北京，當(dāng)天夜里搭乘“紅眼航班”回來，吃兩顆安眠藥，睡幾個(gè)小時(shí)，第二天又出現(xiàn)在發(fā)動機(jī)試驗(yàn)現(xiàn)場。

他的妻子吳平也在北京11所工作。有一天半夜，王維彬拖著沉重的步子回到家里。

吳平終于忍不住了：“我不會拖你后腿，但干什么事都應(yīng)該有個(gè)度。

“你真不要命啦，‘遙二’出事，你的血壓早晚也要出事！”

沒想到的是，平日里好脾氣的王維彬也變得急躁起來：“你不知道有多少事等著我去處理！你不知道我心里有多煩！你就不能耐心點(diǎn)兒嗎？”

話剛說出口，他忽然意識到，自己整天黑著臉，進(jìn)家門說不上幾句話，一門心思“歸零”，即便妻子是神仙也會失去耐心。

他抱歉地對妻子說：“哎呀，我現(xiàn)在的狀態(tài)是有些問題……”

2017年10月2日，YF-77發(fā)動機(jī)故障定位工作完成。經(jīng)過半年的改進(jìn)，2018年4月，長征五號火箭完成“歸零”評審。其間，YF-77發(fā)動機(jī)連續(xù)經(jīng)歷了十余次試車考核，均獲得成功。

2018年初秋，長征五號遙三火箭總裝工作進(jìn)入尾聲，火箭即將出廠。

2018年11月30日，位于北京云崗的試車臺傳來令人震驚的消息。

一臺YF-77發(fā)動機(jī)在進(jìn)行試車時(shí)再次出現(xiàn)故障——故障的參數(shù)與長征五號遙二火箭十分相似。

王玨盯著參數(shù)，雙眉即刻蹙緊了。他知道這臺故障發(fā)動機(jī)的同批次產(chǎn)品已經(jīng)有兩臺安裝在即將出廠的長征五號遙三火箭上。

王維彬看著參數(shù)不說話，直覺告訴他，過去為長征五號遙二火箭開的“藥方”沒開準(zhǔn)，它的“病因”壓根兒沒找到。

決不能帶著隱患上天！王玨和李東立即將情況上報(bào)集團(tuán)公司，建議暫停發(fā)射計(jì)劃，火箭重新“歸零”。

此時(shí)，火箭裝配工作已經(jīng)完成80%，位于火箭尾段的發(fā)動機(jī)又被卸了下來。

距離2019年的發(fā)射窗口只剩下半年時(shí)間了，所有的工作又回到原點(diǎn)。

隨后，發(fā)動機(jī)又經(jīng)歷了兩次試車考核，參數(shù)全部正常。大家長長舒了口氣，似乎已經(jīng)站在高山之巔，即將迎接?xùn)|方那輪冉冉升起的紅日。

2019年4月4日。

試驗(yàn)合格的發(fā)動機(jī)，將全部安裝到火箭上。

此時(shí)，北京11所設(shè)計(jì)了一款分辨率更高、專門針對長征五號火箭發(fā)動機(jī)的分析軟件。

晚上10時(shí)，王維彬接到一個(gè)電話，一位年輕的設(shè)計(jì)師通過分析軟件，捕捉到渦輪泵一個(gè)“異常”現(xiàn)象。

正在外地出差的王玨匆忙趕回北京。他有些不敢相信：“難道是我們的設(shè)計(jì)方案先天不足？”

連續(xù)的失敗，讓大家開始反思—— 何為最優(yōu)？力學(xué)、熱學(xué)環(huán)境、生產(chǎn)工藝等一直在變。當(dāng)時(shí)認(rèn)為最好的方案，現(xiàn)在是不是又出現(xiàn)了新的問題？

渦輪泵設(shè)計(jì)部主任金志磊也開始對最初的設(shè)計(jì)方案—— 一個(gè)他曾引以為傲的方案生疑。

長征五號火箭副總指揮曲以廣對王玨說：“看似偶然，偶然之中定有必然。”

王玨說：“‘?dāng)橙恕浅＝苹Ｋ卦诎堤帲⒁曧耥瘢恢朗裁磿r(shí)候就咬你一口！”

王維彬帶領(lǐng)技術(shù)人員，采用新手段對所有批次的發(fā)動機(jī)再次進(jìn)行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在同一位置，多臺發(fā)動機(jī)有微小的裂紋。

分析得越細(xì)致深入，越逼近真相。王維彬說：“這等于我們之前吃的所有‘藥’都是無效的，或者說是治標(biāo)不治本，沒有祛除病根。”

王玨、李東著急上火，左右為難：一方面是亟待破解的“發(fā)動機(jī)之困”；另一方面，是無法更改的發(fā)射窗口。有一天，開完分析會，已是半夜，一鉤彎月朦朦朧朧。大家深一腳淺一腳地往小區(qū)走。

楊慧忽然問身旁的王玨：“王總，咱們11所研發(fā)氫氧發(fā)動機(jī)的團(tuán)隊(duì)是不是國內(nèi)最強(qiáng)的？”

“當(dāng)然是。”

“還有比我們更強(qiáng)的嗎？”

王玨反問：“你是什么意思？”

“我是說如有更強(qiáng)的，為什么不讓他們來幫助咱們？”由于YF-77發(fā)動機(jī)一再受挫，身材瘦小的楊慧快要崩潰了。

王玨堅(jiān)定地說：“這件事如果干不成，全世界都會質(zhì)疑：中國有沒有能力干大型低溫運(yùn)載火箭？所以，我們必須干成。我們不能假于他人，必須靠自己的智慧和力量將長征五號托舉升空！”

十年飲冰，不涼熱血！

此時(shí)，心急如焚的還有航天一院黨委書記李明華。

一院是長征五號火箭的研制責(zé)任單位，長征五號火箭遲遲不能交付，上上下下都將目光投向一院，壓力迎面而來。

6月24日，李明華臨危受命，擔(dān)任長征五號遙三火箭的第一總指揮。

李明華是身經(jīng)百戰(zhàn)的老航天人，曾擔(dān)任三種型號火箭的總指揮。在他的記憶中，這是中國航天第二次啟動“第一總指揮”的模式。歷史似有巧合之處，兩次“第一總指揮”都是他擔(dān)任的。

接到任命當(dāng)天，李明華就把王玨、李東等核心骨干叫到辦公室，開“諸葛亮?xí)薄?/p>

思路換了一種又一種，辦法想了一個(gè)又一個(gè)。

最后一致的意見是“改”：發(fā)射窗口無法變動，“大改”來不及，只能“小改”。通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化來提高發(fā)動機(jī)的可靠性，并將發(fā)動機(jī)的性能再上升一個(gè)數(shù)量級。

緊接著，又召開一次新的出征動員會。

幾百人的會場上，人人神色嚴(yán)峻，氣氛肅然。

李明華慷慨激昂，發(fā)出了壯士斷腕、破釜沉舟般的號令：

“大家知道背水一戰(zhàn)的意思嗎？現(xiàn)在我們面臨的就是背水一戰(zhàn)！只能前進(jìn)，沒有退路；前進(jìn)者生，后退者死！

“現(xiàn)在我們離成功只有一步之遙了，然而這‘一步’，如同登天，需要我們竭盡全力！

“這個(gè)決定是我做的，出了問題我負(fù)責(zé)；誰不按照這個(gè)決定去做，他負(fù)責(zé)！”

此刻，距離發(fā)射窗口不足5個(gè)月，還有多道工序需要完成——優(yōu)化發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；將發(fā)動機(jī)運(yùn)至天津，上箭裝配、檢測；將火箭“打包運(yùn)輸”……

原先負(fù)責(zé)長征五號質(zhì)量工作的楊慧，此時(shí)轉(zhuǎn)為負(fù)責(zé)長征五號的計(jì)劃調(diào)動。一想到工程進(jìn)度，楊慧便感到后背一陣陣發(fā)熱。楊慧說：“人的潛力是無窮盡的，平時(shí)或許都潛伏著，到了關(guān)鍵時(shí)刻，一旦被激活，便會產(chǎn)生幾倍、幾十倍的能量。比如發(fā)動機(jī)上的一種螺栓，按照正常的加工進(jìn)度，需要三個(gè)月的周期。但在那個(gè)非常時(shí)期，三天拿貨！設(shè)計(jì)師幾乎是剛拿到下線的產(chǎn)品，就迅速送到總裝廠房，‘大國工匠’高鳳林師傅早已等候在那兒。焊接一氣呵成，完美！”

這同時(shí)又是一場聯(lián)合大攻關(guān)、全國大協(xié)作。中國科學(xué)院、國防科技大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)等科研單位和高等院校，航天科技集團(tuán)、航天科工集團(tuán)、航天航空相關(guān)的研究院（所）共20多家單位的數(shù)百名專家、學(xué)者參與進(jìn)來，共同開展“歸零”分析，進(jìn)行課題研究。他們先后組織了百余次故障分析會及專題會，與會人員最多的一次，25位院士和5位大學(xué)教授作為特邀專家來到現(xiàn)場，系統(tǒng)內(nèi)的近60位專家領(lǐng)導(dǎo)也參與到交流討論中。

2019年7月，研制團(tuán)隊(duì)完成了對YF-77發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，并完成了十幾次大型地面試驗(yàn)。

7月31日，改進(jìn)后的YF-77發(fā)動機(jī)再次被送上試車臺。

“開始！”指揮員一聲令下，伴隨著一陣轟鳴，一股淡藍(lán)色的烈焰噴薄而出，大地為之震動。

成功了！

9月26日，第一臺YF-77發(fā)動機(jī)如期上箭裝配。

10月6日，第二臺YF-77發(fā)動機(jī)上箭裝配。

10月16日，芯一級箭體恢復(fù)至運(yùn)輸狀態(tài)。

10月22日，裝有長征五號的兩艘遠(yuǎn)望號運(yùn)輸船從天津港出發(fā)。

2019年12月27日，在歷經(jīng)908天煉獄般的磨礪后，長征五號遙三火箭成功發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了“王者歸來”，氣壯山河！

那一刻，承受了太多常人難以想象的壓力、付出了常人難以想象的艱辛的航天人，流下了激動的淚水。

“五星紅旗迎風(fēng)飄揚(yáng)，勝利歌聲多么響亮……”上萬名從全國各地趕來觀看發(fā)射盛況的觀眾，舉著國旗，笑呀，跳呀，人潮與海潮相連，歌聲與歡呼聲交織。

迎著強(qiáng)勁的海風(fēng)

2020年1月26日，庚子年大年初二。

我國首次火星探測任務(wù)即將進(jìn)入發(fā)射階段。航天人上上下下忙了幾年，春節(jié)都難得休息。

然而，誰也沒有料到，一場新冠肺炎疫情正悄悄向中國大地襲來。

張榮橋忽然意識到問題的嚴(yán)重性，立即趕到月亮大廈，與火星探測任務(wù)工程總指揮張克儉緊急磋商，快速做出決策：一手抓研制，一手抓防疫。

最先擺在他們面前的一大難題是，探測器測試完成后，如何安全運(yùn)送到文昌航天發(fā)射場。

探測器太陽能帆板收攏后長3.3米、寬3.2米、高1.85米，這樣一個(gè)大家伙，國內(nèi)航空公司所有飛機(jī)均不滿足運(yùn)輸條件，只有俄羅斯的安-124運(yùn)輸機(jī)符合條件。因此，半年前，火星項(xiàng)目部與俄羅斯某航運(yùn)公司簽訂了運(yùn)輸合同。

人算不如天算。按照我國防疫要求，國外機(jī)組人員入境后必須先隔離14天才可以正常開展工作。俄方承運(yùn)單位一年的任務(wù)早就排滿了，隔離14天，時(shí)間耽誤不起，而且機(jī)組人員擔(dān)心入境后被傳染。人家寧可違約，也不干這趟活。

這下真遇到了麻煩。轉(zhuǎn)海運(yùn)，一時(shí)半會兒去哪兒找船？即便有船，探測器與其他貨物混裝，海上風(fēng)浪顛簸，安全不能保證。

有人建議：俄方機(jī)組入境后，也采用點(diǎn)對點(diǎn)方式，住隔離酒店，與中方人員全程隔離。中方將探測器直接送上飛機(jī)，然后直飛海南。這是一個(gè)好建議，但是否符合防控要求，還不敢確定。

張榮橋立即給相關(guān)部門打電話，自報(bào)家門，說我國首次火星探測任務(wù)遇到運(yùn)輸難處，希望幫助解決。

對方一聽是火星探測任務(wù)，連說“去火星，可耽誤不起”，讓他們發(fā)個(gè)函，報(bào)上級審批。

兩天后，對方來電說：“上級領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)了。你們直接去找首都機(jī)場聯(lián)防辦。知道你們很忙，領(lǐng)導(dǎo)就不用去了，派一位辦事的同志與他們對接就行了。”

張榮橋心頭一熱，覺得很欣慰，不知從什么時(shí)候開始，“火星探測任務(wù)”成了一張“金名片”，走到哪里都暢通無阻。

俄方同意我方所采取的措施。一切安排妥當(dāng)，張榮橋帶領(lǐng)試驗(yàn)隊(duì)奔赴文昌航天發(fā)射場。

天問一號發(fā)射窗口是7月中下旬，按照慣例，試驗(yàn)隊(duì)提前一個(gè)多月進(jìn)場即可。但疫情嚴(yán)重，不可知因素太多，工程“兩總”決定提前出發(fā)。

4月5日清晨，首都機(jī)場。

航站樓里，懸掛著的“熱烈護(hù)送航天戰(zhàn)友出征”橫幅格外醒目。

張榮橋和試驗(yàn)隊(duì)員們戴著口罩，只露出一雙眼睛，帶著幾分悲壯！

4月5日中午，張榮橋率領(lǐng)的試驗(yàn)隊(duì)順利抵達(dá)文昌航天發(fā)射場。

4月10日9時(shí)整，俄方安-124運(yùn)輸機(jī)準(zhǔn)時(shí)降落在海口機(jī)場。

5月7日，長征五號遙四火箭從天津港運(yùn)抵文昌。

事情往往是一順百順，一不順便麻煩迭起。

文昌航天發(fā)射場上半年有三項(xiàng)發(fā)射任務(wù)：長征7A、長征5B和長征五號遙四。

長征七號發(fā)射失利，直接影響后續(xù)火箭發(fā)射。因?yàn)榘l(fā)射用的是同一個(gè)活動塔架，恢復(fù)設(shè)備需要時(shí)間。

時(shí)間像一根鞭子在催促著，張榮橋著急地對發(fā)射場總指揮說：“得抓緊啦，不行的話，三班倒連續(xù)干。”

總指揮說：“三班倒沒問題，關(guān)鍵是有些硬性工藝是不能搶時(shí)間的，比如防護(hù)漆，第一遍漆干透了才能刷第二遍漆。”

張榮橋說：“我們整個(gè)隊(duì)伍準(zhǔn)備了近10年，務(wù)必在今年這個(gè)發(fā)射窗口將天問一號發(fā)出去！”

總指揮說：“是的，雖然發(fā)射窗口一共有14天，但我們趕早不趕晚。”

張榮橋還是不放心：“7月是海南的臺風(fēng)期，遇到一場臺風(fēng)很可能就會耽誤三五天。如果兩個(gè)臺風(fēng)接連而來，怎么辦？人算不如天算。所以，越往前趕我們就越能掌握主動權(quán)。”

總指揮立即表態(tài)：“榮橋總，我們一起努力！”

那些日子，張榮橋幾乎每天去發(fā)射塔臺查看進(jìn)度。

7月23日。

晴空萬里，海風(fēng)獵獵。

長征五號遙四火箭昂首挺胸，巍然矗立。火箭頂部，象征“攬星九天”的中國行星探測標(biāo)識格外醒目。

從全國各地趕來的“航天迷”，擠滿了文昌航天發(fā)射場不遠(yuǎn)處的龍樓鎮(zhèn)海灘。

12時(shí)26分，隨著01指揮員的口令，最后一批工作人員撤離發(fā)射塔。

“各號注意，1分鐘準(zhǔn)備！”

觀禮臺上，觀眾手持國旗，屏住呼吸，昂首翹望。“5、4、3、2、1，點(diǎn)火！”

12時(shí)41分，01指揮員一聲令下，火箭底部烈焰噴薄而出，震天動地的轟鳴聲響徹海天。長征五號遙四火箭托舉著天問一號騰空而起。

“箭器分離！”

“探測器入軌！”

“我宣布，中國首次火星探測任務(wù)發(fā)射取得圓滿成功！”13時(shí)24分，發(fā)射場區(qū)指揮長宣讀發(fā)射捷報(bào)，整個(gè)指揮大廳立刻沸騰了，大家歡欣鼓舞，熱淚奔流，互相擁抱祝賀。

張榮橋馬不停蹄地帶領(lǐng)部分試驗(yàn)隊(duì)員趕往機(jī)場，準(zhǔn)備搭乘專機(jī)赴飛控中心，繼續(xù)下一步的工作。

驀地，張榮橋的手機(jī)鈴聲響了。

手機(jī)里傳來急促的聲音：“榮橋總，剛剛測控報(bào)告：探測器姿態(tài)不穩(wěn)，動量輪控制不住……”

“什么？你再說一遍！”

“探測器姿態(tài)不穩(wěn)，動量輪控制不住。”

壞消息像是一盆冷水迎面潑來，張榮橋的心一震：探測器姿態(tài)不穩(wěn)，很可能導(dǎo)致太陽能帆板不能對日獲得太陽能，探測器上的能源將很快用完……一種不祥的預(yù)感涌上心頭，他的表情一下子僵硬了。

車到機(jī)場，隊(duì)員們快速登上飛往北京的專機(jī)。

張榮橋怕影響隊(duì)員們的心情，只將情況悄悄告訴了幾位主要技術(shù)骨干。

飛機(jī)上無法通信聯(lián)系，張榮橋表面淡定，內(nèi)心卻翻江倒海。孫澤洲實(shí)在憋不住，輕聲對張榮橋說：“奇怪了，探測器姿態(tài)怎么會不穩(wěn)呢？”

“是啊。”

孫澤洲擰眉想了想：“估計(jì)是動量輪控制不了，實(shí)在不行就改用噴氣發(fā)動機(jī)。”

“不是已經(jīng)有預(yù)案了嗎？”張榮橋說，“到時(shí)候按預(yù)案走吧。”

專機(jī)降落在首都機(jī)場，張榮橋幾步跨下舷梯，上了一輛小汽車，快速往飛控中心趕。

路上的半個(gè)多小時(shí)，張榮橋覺得比從海口飛到北京的時(shí)間還長。

張榮橋一行匆匆趕到飛控中心時(shí)，飛控團(tuán)隊(duì)已經(jīng)按照故障預(yù)案發(fā)送指令，將環(huán)繞器轉(zhuǎn)換為噴氣姿態(tài)控制模式，狀態(tài)正常。

張榮橋雙眉一展，說：“只要不繼續(xù)發(fā)‘偏’就行，大家繼續(xù)分析具體是什么原因造成的。”

經(jīng)過團(tuán)隊(duì)努力，探測器的姿態(tài)終于恢復(fù)正常了。

火星，你好

2021年5月15日，天問一號迎來了最后一場“大考”—— 著陸。

火星著陸時(shí)間瞄準(zhǔn)為7時(shí)18分。

此時(shí)，飛控大廳燈火通明，各路兵馬匯聚一堂，大廳前方的大屏幕上不時(shí)切換著各種圖像和密密麻麻的數(shù)據(jù)。

“各號注意，我是北京！”

“著陸巡視器轉(zhuǎn)入進(jìn)入模式！”

天問一號環(huán)繞器和著陸巡視器先執(zhí)行降低近火點(diǎn)高度的變軌，約三小時(shí)后完成兩器分離，著陸巡視器以25馬赫高速進(jìn)入火星大氣層。進(jìn)入火星大氣層那一刻直至落火，被稱為“黑色9分鐘”。

探測器在進(jìn)入火星大氣層以后，首先借助火星大氣進(jìn)行氣動減速。火星的稀薄大氣與進(jìn)入艙產(chǎn)生摩擦，實(shí)現(xiàn)減速。巡視器被裝在進(jìn)入艙中，進(jìn)入艙分為背罩和大底。大底是一個(gè)盾形結(jié)構(gòu)，飛入大氣層時(shí)，大底斜向下對抗沖擊和燒蝕，同時(shí)打開配平翼，為開傘做準(zhǔn)備。這個(gè)過程約5分鐘，它克服了高溫和姿態(tài)偏差，探測器下降速度也減掉了90%左右，降到約每秒460米，距離火星表面約11千米。

緊接著，天問一號打開降落傘降速。隨著紅白色巨型降落傘展開，著陸巡視器下降變得更慢，隨后進(jìn)入艙大底拋開。當(dāng)速度降至每秒100米以下時(shí)，著陸巡視器距離火星表面約1.2千米。此時(shí)，降落傘攜帶進(jìn)入艙的背罩與著陸巡視器分離。

在距離火星表面100米時(shí)，著陸巡視器進(jìn)入懸停避障和緩速下降階段。

在這短短的9分鐘里，天問一號的速度將從每小時(shí)約2萬千米降到0。

三小時(shí)很快過去了。

兩器分離即將開始。

兩器分離意味著著陸巡視器與環(huán)繞器分離，著陸程序已不可逆。

孫澤洲神色淡定，忽而盯視著屏幕上的數(shù)據(jù)，忽而擰眉沉思，像是一名特戰(zhàn)隊(duì)隊(duì)長，即將率領(lǐng)隊(duì)員穿越“死亡地帶”……

大廳里，傳來北京總調(diào)度指令：“開始降軌！”

團(tuán)隊(duì)核對完數(shù)據(jù)后，聶欽博報(bào)告：“降軌正常，精度滿足分離要求。”

“長城報(bào)告：開始分離！”

此時(shí)，火星距離地球3.2億千米，無線電信號一來一往35分鐘，地面不能直接遙控，所有動作觸發(fā)條件的測量、判斷，所有動作的執(zhí)行，包括最后階段通過拍攝著陸區(qū)的圖像并選擇滿足條件的著陸點(diǎn)，均是自主測量、自主判斷、自主控制。

35分鐘！

飛控大廳里所有“火星人”都在等待！

航天人的巨大付出，都將體現(xiàn)在即將到來的這一刻！

“著陸巡視器配平翼展開！”

“著陸巡視器降落傘彈射！”

“著陸巡視器大底分離！”

……

飛控大廳，指令聲聲，氣氛熾熱。

“我是北京，各號注意，著陸巡視器落火正常，后續(xù)工作按正常飛控計(jì)劃實(shí)施！”

2021年5月15日7時(shí)18分，天問一號探測器4條著陸腿與火星表面第一次親密接觸。觸地后，帶有緩沖裝置的4條著陸腿有效抵擋了著陸瞬間的沖擊力，在推進(jìn)系統(tǒng)的共同作用下，著陸巡視器穩(wěn)穩(wěn)地落在火星烏托邦平原南部的預(yù)定著陸區(qū)——火星上首次留下中國人的印跡。

至此，環(huán)繞器團(tuán)隊(duì)已經(jīng)連續(xù)工作了36個(gè)小時(shí)，緊張而又興奮。

17時(shí)26分，為了執(zhí)行對火X頻段中繼通信，將行放關(guān)閉，天線切換，調(diào)整X頻段中繼天線對火通信姿態(tài)。20時(shí)23分，恢復(fù)行放開機(jī)操作，之后根據(jù)星地時(shí)延、指令順序；20時(shí)41分，地面將接收到探測器的遙測。趁著這個(gè)空當(dāng)兒，大家抓緊時(shí)間在二樓的大紅屏前合影留念。

合影后，大家又回到飛控大廳，等待遙測信息，觀察器上狀態(tài)。

20時(shí)41分。

遙測沒有恢復(fù)。

張玉花心里咯噔了一下。她望了環(huán)繞器總設(shè)計(jì)師王獻(xiàn)忠一眼，王獻(xiàn)忠的眼神似乎在告訴她：也許是時(shí)間延誤了一點(diǎn)兒，再等等。

20時(shí)43分。

遙測還是沒有恢復(fù)。

朱新波輕聲問身旁的王民建：“你的遙測有了嗎？”

王民建皺著眉，搖了搖頭。

朱新波抬頭望向隔壁的張旭光：“綜電能看出異常嗎？”

張旭光一邊看著遙測的界面，一邊回答：“從程控計(jì)數(shù)能初步看出最后時(shí)刻執(zhí)行了幾千程控操作。”

朱新波又問王衛(wèi)華：“會不會是整星姿態(tài)出現(xiàn)了問題？”

王衛(wèi)華說：“我也在看消失前的幾幀遙測，判斷應(yīng)該不是，姿態(tài)消失前一直很穩(wěn)定。”

基于對故障預(yù)案反復(fù)推敲的敏感度，朱新波忽然意識到：不對！肯定出了問題，要么是飛行程序時(shí)間錯(cuò)了，要么是器上下行通道出現(xiàn)了故障。

朱新波神色嚴(yán)峻了起來，立馬組織飛行程序時(shí)序檢查，同時(shí)讓王民建檢查行放關(guān)閉前最后一刻測控產(chǎn)品的所有遙測數(shù)據(jù)。沒有遙測信息的故障是最致命的故障模式，此時(shí)探測器完全失聯(lián)了，沒有任何的狀態(tài)信號，最惡劣的情況是探測器消失了。

飛控大廳氣氛一下子又緊張了起來。

孫澤洲、赫榮偉、崔曉峰、張玉花、王獻(xiàn)忠、朱慶華、聶欽博等人快步走進(jìn)飛控大廳對面的小會議室。

張榮橋匆匆趕來。他摘下眼鏡，擦了擦：“大家先說說情況。”

大家針對無下行遙測進(jìn)行了各種故障模式的討論。正在這時(shí)，朱新波帶著王民建走進(jìn)會議室。

朱新波說：“經(jīng)過對環(huán)繞器飛行程序的時(shí)序進(jìn)行檢查，初步判斷，測控天線進(jìn)行自主切換，導(dǎo)致無法正常對地通信。”

孫澤洲點(diǎn)了點(diǎn)頭，說：“朱總分析得有道理，我建議環(huán)繞器總體和測控分系統(tǒng)對天線自主切換進(jìn)行故障排查和恢復(fù)。”

大家將目光轉(zhuǎn)向了張榮橋。

張榮橋思索了幾秒，立馬決策：“我同意大家的意見，馬上完成故障處理流程編寫并進(jìn)行處理指令發(fā)送，把天線切回到對地高增益天線。”

指令發(fā)出了，一去一回又得35分鐘。

大家盯著前方的大屏幕，一道道目光像是要穿透大屏幕似的。

忽然，擴(kuò)音器里傳來了激動人心的聲音：“喀什發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，遙測信號送出！”

大家緊揪著的心，放松了下來。

2021年5月22日上午10時(shí)40分，祝融號火星車安全駛離著陸平臺，慢慢向前行駛。在它前進(jìn)的車轍上，留下一個(gè)個(gè)醒目的“中”字。

隨著祝融號火星車緩緩前行，中華民族的千年火星夢終于成真了！

一幅驚艷世界的作品——火星車與著陸平臺的合影（“兩器合影”，即著陸器與巡視器合影）即將誕生。

“兩器合影”是一個(gè)幾乎不可能完成的任務(wù)。操控?cái)?shù)億千米外的火星車，在復(fù)雜未知的火星表面尋找直徑1.3米范圍內(nèi)不能有2厘米石塊的Wi-Fi探頭釋放區(qū)域，并以厘米級的控制誤差精確移動至釋放點(diǎn)，1次釋放，3次移動，1次成像，必須一氣呵成。不僅需要綜合考慮地形、距離和方位、光影，還要規(guī)劃成像時(shí)機(jī)和最佳合影點(diǎn)，特別是由于Wi-Fi相機(jī)的“下蛋”過程具有不可逆性，釋放后電量僅能維持約5個(gè)小時(shí)，這意味著釋放機(jī)會只有一次，換言之，成像時(shí)機(jī)也就一次。

早在天問一號發(fā)射前，設(shè)計(jì)師們就精心設(shè)計(jì)：當(dāng)火星車從著陸平臺“走”下來后，火星車上分離出一個(gè)帶有Wi-Fi功能的相機(jī)，像是“下蛋”，在合適的距離和角度，給火星車和著陸平臺拍一張合影。

讓設(shè)計(jì)師的愿望變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，離不開火星車遙操作團(tuán)隊(duì)——這個(gè)團(tuán)隊(duì)是由飛控中心的張輝和盧皓、胡曉東組成的。他們被稱為火星車的駕駛員。

為了實(shí)現(xiàn)高效移動高效探測，安全駕駛火星車完成科學(xué)探測任務(wù)的控制目標(biāo)，張輝團(tuán)隊(duì)整整準(zhǔn)備了三年。三年來，張輝帶著團(tuán)隊(duì)成員抱著“把不可能變成可能”的信念，為了探測器系統(tǒng)一次次爭論、一次次協(xié)調(diào)。經(jīng)過多次“頭腦風(fēng)暴”，設(shè)想各種臨界和極端條件，不斷優(yōu)化完善成像方案，并通過多次的仿真驗(yàn)證、兩階段內(nèi)場聯(lián)試進(jìn)行充分驗(yàn)證。

2019年10月，首次內(nèi)場聯(lián)試，只解決了對火星車成像的問題，兩器合影效果不佳。

團(tuán)隊(duì)又一次從零開始，設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證……隊(duì)員們清晨走進(jìn)內(nèi)場做試驗(yàn)，一待就是一整天。內(nèi)場鋪滿火山灰，隊(duì)員們出來后一個(gè)個(gè)灰頭土臉，即便戴著N95口罩，鼻腔里還是吸入了很多火山灰。有一次張輝深夜回到家，妻子一看見他，就驚訝道：“外面刮沙塵暴了？”張輝笑道：“是火星上的沙塵暴刮到地球上了。”

又一次內(nèi)場聯(lián)試，兩器合影成像進(jìn)行順利。還沒來得及高興，就有人發(fā)現(xiàn)方案中忽略了地形這一關(guān)鍵因素。內(nèi)場環(huán)境不同于火星表面真實(shí)環(huán)境，地形相對平坦，沒有較大石塊，火星表面地形則存在極大不確定性和未知性。什么時(shí)候“下蛋”，在什么地方“下蛋”，都必須重新考慮。

經(jīng)過反復(fù)推演和驗(yàn)證，他們突破了“地外天體巡視器精確移動控制和微小載荷精確釋放技術(shù)”，通過迭代逼近移動控制加視覺定位修正的方法，終于實(shí)現(xiàn)了高精度移動控制。

此時(shí)，飛控中心遙操作廳燈火通明，氣氛熱烈而又緊張。張榮橋帶著孫澤洲、賈陽來了。

賈陽對崔曉峰說：“崔總師，‘雞’我給你準(zhǔn)備好了，你們可要把‘蛋’下好啊。”

崔曉峰笑著說：“放心好了，只要你們的‘雞’是健康的母雞，保準(zhǔn)給大家下個(gè)好‘蛋’。”

測控團(tuán)隊(duì)對Wi-Fi相機(jī)釋放點(diǎn)和火星車配合成像的系列路徑規(guī)劃與成像控制數(shù)據(jù)，做最后復(fù)核和仿真驗(yàn)證。

一天后，控制數(shù)據(jù)按計(jì)劃經(jīng)環(huán)繞器中繼上行至火星車，大家仿佛置身于數(shù)億千米外的火星，跟著火星車一步步移動。在萬般熱切的等待中，火星車數(shù)據(jù)經(jīng)環(huán)繞器中繼下傳。

不知是誰最先說了句：“有了！”

此時(shí)，大屏幕上，一張張圖像接連出現(xiàn)：

B點(diǎn)相機(jī)釋放正常，火星車緩緩行駛至著陸平臺南向約10米處，“扔”出安裝在車底的小相機(jī)，火星車全貌逐漸展現(xiàn)；

C點(diǎn)靜態(tài)成像正常，火星車后退移動后，又退回到著陸平臺附近；

D點(diǎn)靜態(tài)成像正常，火星車原地轉(zhuǎn)彎與動態(tài)成像正常，兩器合影正常。

一張讓世界驚艷的照片誕生了——

祝融號火星車和著陸平臺像一對親兄弟似的并肩而立。祝融號生動活潑、朝氣蓬勃；著陸平臺熠熠生輝，身上的五星紅旗燦若朝陽。火星表面的沙丘、石塊清晰可見……

這張照片也豪邁宣告：中國成為繼美國之后，第二個(gè)自主掌握巡視探測火星技術(shù)并付諸實(shí)踐的國家。