2007年11月26日,这是一个令人欢欣鼓舞的时刻:从中国制造的月球卫星上传回数据并制作出第一幅月球三维图像。两个月后,我们将得到第一幅全月球三维影像。
继第一颗人造卫星、载人航天之后,我国航天发展史上矗立起第三座里程碑:首次高标准、高质量、高效率地实现了地外星球探测。
一
里程碑上镌刻着中国速度。
“我们用十年完成的工作,中国同行只要两三年就完成,而且出现了一批四五十岁的高水平的领军人才。”俄罗斯航天局局长对我国一位国家领导人这样感叹说。
绕月探测工程从立项到发射只用了3年多。卫星系统总指挥兼总设计师叶培建说:“各国探月工程一般都需10年以上。比如前不久日本发射的‘月光女神’探月卫星,在1991年就开始立项研制。”
而1991年后,中国科学家和工程师们的探月构想才逐步提出。
2000年,我国发表了航天白皮书。“中国航天人要以新面貌跨入新世纪。”11月24日,时任国防科工委副主任、国家航天局局长、现任绕月探测工程总指挥的栾恩杰在办公室回忆说。
2004年1月23日,国务院总理温家宝批准绕月探测工程立项。
工程的难度是难以想象的:一难,月球远在38万公里外;二难,月球在运动中,怎样才能做到卫星到时,月球恰好也转到了;三难,中国人没有去过月球,月球环境极为恶劣,完全不同于地球,而我们没有直接的探月资料,一些科研几乎是从概念起步。
“这次绕月探测难度相当大。”11月16日,在中国航天一院50周年纪念大会上,绕月探测工程总设计师孙家栋对记者说。“成功来之不易啊。”
“绕月探测面临的未知的新东西很多,总是面临新问题,总要寻求新办法,已经习惯了。”月球探测工程中心副主任郝希凡说。
“开始20个月里,几乎天天遇到难题。但互相帮助,不怕有问题。”卫星系统副总设计师孙泽洲说。
研制过程中,加班加点是家常便饭,叶培建回忆说,“有一天我宣布10点钟下班,大家都很惊奇怎么这么早?”北京航天飞行控制中心总体室副主任陈险峰回忆说,“中心每晚9点发加班班车,一些人还嫌早,在办公室支起行军床。”
栾恩杰感慨地说,新组建的队伍很团结,条件具备干,条件不具备也干,五一不休息,十一不休息,连着干。
如此的难度,如此的国际惯例,中国航天人硬是在三四年里完成了。
这就是中国速度!
二
里程碑上镌刻着中国质量。航天是高技术高风险活动。
上世纪50年代末,美国和前苏联的第一次探月均遭失利。上世纪90年代,日本的第一次探月任务取得部分成功,其中子卫星环月也告失利。由于月球探测难度较大,全球截至2006年的122次探月活动,成功率仅为48%。
而作为发展中国家的中国,面临的难度其实更大。
这是因为质量水平涉及因素众多,包括工艺因素在内。而我们的工艺基础还落后于发达国家,科技攻关因此面临更多障碍。孙家栋说,比如,同样一个仪器,国外的就轻些,国产的就重些。这是因为国内外工艺基础不同,我们板材滚压后的偏差较大。卫星的研制也是如此。
工程技术人员就是在现有工艺基础上,开动脑筋,造出了达到外国同样使用要求的产品。
这个事实很难让国际同行相信。上世纪80年代末90年代初,当时的美国航天局局长吉普森在参观我国卫星生产设备后,委婉地问孙家栋:你们是不是把真正的条件给我看了?他怎么也不能相信,我国科技人员就是用这种设备不可思议地生产出上天的卫星。
然而,嫦娥一号一系列的高难度太空动作是那样的精准潇洒:
10月24日18时05分,长3甲火箭在西昌将嫦娥一号托举升空,创造了低温燃料发射误差不到1秒的零窗口发射纪录。
10月31日17时28分,嫦娥一号通过第三次近地点加速,成功进入地月转移轨道,踏上奔月之旅。
11月1日和4日,嫦娥一号两次轨道中途修正取消,源于零窗口发射和第三第四两次变轨控制误差小于万分之四。
11月5日11时25分,嫦娥一号通过第一次近月制动,成功进入月球捕获轨道,成为一颗月球卫星。
11月7日8时34分,嫦娥一号通过第三次近月制动,顺利进入工作轨道。
我们的航天人,创造出了用有限资源实现更大可能的奇迹。
这就是中国质量!
三
里程碑上镌刻着中国效益。
航天活动花费巨大,国外多是天文数字,而我国绕月探测工程的经费只是14亿元人民币。
我国科研人员立足现有基础,精打细算。
比如,建立一套深空探测网就需要数十亿美元,他们就用天文观测网和航天测控网相结合,通过集成创新,实现了同样的功能。
这也是世界上第一次把天文测量用于航天。郝希凡对我说,这个中国特色的办法在国际学术会议上得到青睐,日本、欧洲、俄罗斯都有意进行类似探索,以作为航天测控的补充。
为节省经费,嫦娥一号卫星平台以成熟的东方红三号卫星平台为基础进行研制,并继承中国资源二号卫星等现有成熟技术,进行适应性改造。“嫦娥”飞天搭乘的是“长征”系列运载火箭中可靠性最高的长三甲运载火箭,发射场是具备国内一流水平的西昌卫星发射中心。
这种作法有其特有的优势,也有其特有的难度。孙家栋说,长三甲火箭已经和东三平台、西昌卫星发射中心以及测控网多次配合。但绕月探测任务毕竟是全新的,要求科研人员不仅对原设备理解深刻,还需有足够的细心和耐心进行磨合。
研制过程中,加班加点是家常便饭。总指挥说,他没给大家发过一分钱奖金。
美国“阿波罗”计划实施几十年后,人们为它算了一笔账:历时10年,2万家企业以及200多所大学和研究机构参与,派生出了大约3000种应用技术成果,带动了美国20世纪六七十年代计算机、通信、测控、火箭、激光、材料和医疗等高新技术全面发展。
当时用于航天的尿不湿、笔记本电脑、医疗用CT机等一批技术,正广泛服务于日常百姓生活。有人估算,“阿波罗”计划每投入1美元,就会产生4至5美元的回报。
几十年后,我们同样会看到,嫦娥一号的发射迎来收获的金秋。
更多的回报在更远的将来。绕月探测工程月球应用科学首席科学家欧阳自远告诉我们:
月球,是人类认识宇宙、研究天文学、空间科学、地球科学、遥感科学、生命科学与材料科学的理想场所,月球探测有助于人类对月球、地球和太阳系起源及演化的研究。
月球,是人类资源的新生长点,可能开发利用的丰富的月球资源包括高位置资源、微重力和高真空环境资源、矿产和能源资源等。将对人类社会的可持续发展产生深远影响。
也许更重要的是:“月球探测,对进一步提升我国的国际地位,增强民族凝聚力和综合国力具有重要的现实意义和深远的历史意义。”栾恩杰说。
这就是中国效益!
四
这是中华民族航天史上的里程碑。
承载这座里程碑的坚实的基座,是代代相传的辉煌的航天精神。
构筑起这座里程碑的宏伟碑身的,是当代最可爱的人―――我国航天人。
奠定这座里程碑的广袤的基础,是我们日益繁荣富强的伟大的祖国。
谈起这次成功的原因,作为总指挥,栾恩杰深有感触:“一是国家重点工程的地位,是‘用成功报效祖国’的崇高信念;二是党和国家领导人亲切关怀,亲临现场指导;三是有一位好搭档孙家栋;四是有一个来自各方的很好的团队;五是技术过硬;六是全面贯彻了系统工程方法,杜绝了豆腐渣工程;七是严肃严格的质量管理。”
作为总设计师,孙家栋喜不自胜地说:“工程所以成功,是航天事业50年打下的基础;是五大系统及方方面面的大力协同、团结协作;是航天队伍中的年轻人成长起来,他们热爱航天,敢于拼博,脚踏实地,大有希望!确确实实还是综合国力的体现,说明我们的管理水平、科研能力、实验基础、生产能力、和谐社会建设都达到了相当的水平。”
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