三年磨一劍 續(xù)夢(mèng)廣寒宮
——探月工程嫦娥二號(hào)攻堅(jiān)奮斗紀(jì)實(shí)

    新華社北京１２月１９日電(記者車玉明、陳玉明)２０１０年１０月１日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心。

    １８時(shí)５９分５７秒，長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭托舉著嫦娥二號(hào)衛(wèi)星，直奔蒼穹，再探月宮。

    １１月８日，月球虹灣影像圖在世人面前精彩亮相，中國(guó)探月工程二期嫦娥二號(hào)任務(wù)取得圓滿成功。中國(guó)探月工程邁出了承上啟下的關(guān)鍵一步。

    從２００７年１０月嫦娥一號(hào)首次成功奔月到嫦娥二號(hào)續(xù)夢(mèng)廣寒，中國(guó)航天人僅用了三年時(shí)間。

    三年攻堅(jiān)路，在以胡錦濤為總書(shū)記的黨中央親切關(guān)懷下，英勇的航天人攻克了一道又一道技術(shù)難關(guān)，取得了一項(xiàng)又一項(xiàng)重大突破，在嫦娥一號(hào)成功的基礎(chǔ)上，為中國(guó)人探測(cè)深空進(jìn)一步奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

    從“繞”起步，為“落”而生——嫦娥二號(hào)是月球探測(cè)“三步走”戰(zhàn)略的重要一環(huán)

    實(shí)施月球探測(cè)工程，是黨中央著眼我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)全局，根據(jù)世界科技發(fā)展大勢(shì)，為推動(dòng)我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展、促進(jìn)我國(guó)科技進(jìn)步和創(chuàng)新，提高我國(guó)綜合國(guó)力作出的一項(xiàng)重大戰(zhàn)略決策。

    “嫦娥”開(kāi)啟飛天之路，是從２００４年雪花紛飛、爆竹聲聲的農(nóng)歷大年初二開(kāi)始的。這一天，中央正式批準(zhǔn)繞月探測(cè)工程立項(xiàng)報(bào)告。

    我國(guó)航天探測(cè)器第一次飛離地球，奔向深空，其難度之大、風(fēng)險(xiǎn)之高難以預(yù)測(cè)。因此，在嫦娥一號(hào)正式立項(xiàng)不久，為降低繞月探測(cè)工程的風(fēng)險(xiǎn)，保證萬(wàn)無(wú)一失，國(guó)家決定為一期工程增加一顆備份星。這是一個(gè)穩(wěn)妥而又高瞻遠(yuǎn)矚的戰(zhàn)略決策。

    按照國(guó)家部署，在研制發(fā)射嫦娥一號(hào)衛(wèi)星的過(guò)程中，相關(guān)參研單位同時(shí)完成了備份星的研制任務(wù)。

    ２００７年１０月２４日，嫦娥一號(hào)衛(wèi)星成功發(fā)射，１１月２８日，首張?jiān)聢D驚艷亮相。從立項(xiàng)到發(fā)射成功，嫦娥一號(hào)僅用了三年多的時(shí)間，創(chuàng)造了世界上繞月探測(cè)衛(wèi)星研制的最短紀(jì)錄。

    ２００７年１２月１２日，黨中央在人民大會(huì)堂隆重舉行會(huì)議，慶祝我國(guó)首次月球探測(cè)工程取得的偉大成就。胡錦濤總書(shū)記在會(huì)上指出，首次月球探測(cè)工程，是我國(guó)開(kāi)展深空探測(cè)的第一步。各有關(guān)方面要再接再厲，抓緊做好后續(xù)工程的研制，圓滿完成月球探測(cè)的總體目標(biāo)。黨中央的要求，為月球探測(cè)后續(xù)工作指明了方向。

    嫦娥一號(hào)任務(wù)取得圓滿成功之后，如何處置這顆備份星，成了擺在航天人面前的一道考題。有人主張，可以按照嫦娥一號(hào)的步驟再打一次，進(jìn)一步驗(yàn)證技術(shù)；也有人主張，增加試驗(yàn)項(xiàng)目，改進(jìn)目標(biāo)，再次進(jìn)行試驗(yàn)。

    “繞月探測(cè)工程成功后，綜合考慮工程一期取得的成果、二期工程的技術(shù)難度、備份產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)和工程相關(guān)系統(tǒng)的條件，論證專家組認(rèn)為，將備份星進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，為二期工程驗(yàn)證新技術(shù)、降低二期工程的實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)，更有價(jià)值?！碧皆鹿こ炭傊笓]陳求發(fā)說(shuō)。

    ２００８年２月１５日，中央正式批準(zhǔn)了以“落月探測(cè)”為目標(biāo)的探月工程二期立項(xiàng)，并成立了探月二期工程領(lǐng)導(dǎo)小組。

    相比一期繞月探測(cè)，二期落月探測(cè)要實(shí)現(xiàn)月面軟著陸和月面巡察，任務(wù)更艱巨，技術(shù)難度更大，風(fēng)險(xiǎn)更高。

    ２００８年６月２５日，有關(guān)方面確定將嫦娥一號(hào)備份星進(jìn)行改進(jìn)，作為二期工程技術(shù)先導(dǎo)星，驗(yàn)證二期工程部分關(guān)鍵技術(shù)，并依據(jù)發(fā)射順序，將該任務(wù)命名為嫦娥二號(hào)任務(wù)。

    １０月１６日，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)實(shí)施嫦娥二號(hào)任務(wù)。至此，從“繞”起步、為“落”而生的嫦娥二號(hào)被賦予新的歷史使命。

    “嫦娥二號(hào)衛(wèi)星是由備份星改造而來(lái)，但嫦娥二號(hào)任務(wù)絕不只是嫦娥一號(hào)的簡(jiǎn)單重復(fù)。”陳求發(fā)說(shuō)，“根據(jù)我國(guó)探月工程‘繞、落、回’三步走的規(guī)劃，嫦娥二號(hào)實(shí)際上相當(dāng)于‘繞月’與‘落月’的橋梁和紐帶，目的是為將來(lái)嫦娥三號(hào)實(shí)現(xiàn)月面軟著陸進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證?！?/p>

    從２００４年探月工程立項(xiàng)，到２００７年成功發(fā)射嫦娥一號(hào)衛(wèi)星，再到２０１０年嫦娥二號(hào)任務(wù)取得圓滿成功，我國(guó)月球探測(cè)事業(yè)正嚴(yán)格按照“三步走”戰(zhàn)略，環(huán)環(huán)緊扣，步步為營(yíng)，扎扎實(shí)實(shí)地向深空探測(cè)目標(biāo)邁進(jìn)。

    大膽創(chuàng)新，攻堅(jiān)克難——自主創(chuàng)新為嫦娥二號(hào)騰飛插上翅膀

    探月工程從來(lái)都是一項(xiàng)極具創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)性和風(fēng)險(xiǎn)性的工程。

    盡管有了嫦娥一號(hào)研發(fā)成功的經(jīng)驗(yàn)，但與嫦娥一號(hào)相比，嫦娥二號(hào)有了新的要求——

    “飛得更快”——５天到達(dá)目的地，比嫦娥一號(hào)少用７天；

    “靠得更近”——在距月面１００公里的軌道工作，比嫦娥一號(hào)又靠近月球１００公里；

    “看得更清”——擇機(jī)降入１００×１５公里軌道，對(duì)備選著陸地區(qū)進(jìn)行高分辨率成像試驗(yàn)。

    新的歷史使命決定了嫦娥二號(hào)任務(wù)要解決多項(xiàng)技術(shù)難題。

    探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁說(shuō)，作為探月二期工程的“開(kāi)路先鋒”，嫦娥二號(hào)要驗(yàn)證直接入軌技術(shù)、月球捕獲技術(shù)、Ｘ頻段測(cè)控技術(shù)、軌道機(jī)動(dòng)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和高分辨率成像技術(shù)等六大關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)要對(duì)嫦娥三號(hào)備選著陸區(qū)進(jìn)行更精確的探測(cè)，為嫦娥三號(hào)安全著陸做準(zhǔn)備。

    需要驗(yàn)證的六大關(guān)鍵技術(shù)，就像橫亙?cè)诳蒲腥藛T面前的一個(gè)個(gè)關(guān)卡；要突破這些關(guān)卡，只能依靠自主創(chuàng)新。

    嫦娥二號(hào)任務(wù)要闖的第一道難關(guān)是運(yùn)載火箭將衛(wèi)星直接送入地月轉(zhuǎn)移軌道，以更快捷的方式直奔月宮?！伴L(zhǎng)三丙”火箭主任設(shè)計(jì)師李聃說(shuō)：“解決這一難題的關(guān)鍵是地月轉(zhuǎn)移軌道的軌道設(shè)計(jì)，而這一設(shè)計(jì)受到火箭一級(jí)落區(qū)、測(cè)控網(wǎng)覆蓋范圍和地、月、日三者之間的運(yùn)動(dòng)規(guī)律等多種因素的制約?！?/p>

    面對(duì)難題，李聃和他的同事們?cè)诶^承以往彈道設(shè)計(jì)理論和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，先后查閱和研究了上百種相關(guān)文獻(xiàn)，推導(dǎo)了數(shù)十頁(yè)彈道設(shè)計(jì)模型，編寫(xiě)了近萬(wàn)行軟件和幾千條彈道仿真計(jì)算優(yōu)化設(shè)計(jì)。他們精確地計(jì)算并選定了運(yùn)載火箭的變軌時(shí)機(jī)，又通過(guò)大量的模擬試驗(yàn)，對(duì)入軌精度和推進(jìn)劑剩余量進(jìn)行了穩(wěn)妥可靠的分析。最終，經(jīng)過(guò)來(lái)自全國(guó)各地專家的反復(fù)核算，認(rèn)定這條奔月軌道設(shè)計(jì)合理而完美。

    １０月１日１９時(shí)２５分，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星準(zhǔn)確進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道。

    “這是長(zhǎng)征火箭的又一次重大技術(shù)突破?！薄伴L(zhǎng)三甲”系列火箭總指揮岑拯自豪地說(shuō)，“這個(gè)技術(shù)的掌握，為我國(guó)探月工程后繼任務(wù)的順利實(shí)施打下了牢固的基礎(chǔ)，甚至對(duì)未來(lái)火星探測(cè)、金星探測(cè)都具有積極意義。”降軌探測(cè)是嫦娥二號(hào)最重要的使命之一，也是對(duì)它最大的考驗(yàn)。

    嫦娥二號(hào)衛(wèi)星在１００公里的環(huán)月圓軌道上運(yùn)行一段時(shí)間后，要進(jìn)入近月點(diǎn)１５公里、遠(yuǎn)月點(diǎn)１００公里的橢圓軌道，然后順軌道飛到月球正面的虹灣上空１５公里處，并對(duì)這片地區(qū)進(jìn)行優(yōu)于１．５米分辨率的成像，為后續(xù)月球軟著陸提供精細(xì)資料。

    嫦娥二號(hào)任務(wù)衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師黃江川說(shuō)，嫦娥二號(hào)衛(wèi)星要想在最近點(diǎn)接近虹灣，就必須在其反方向降軌，位置恰恰在月球的背面?！斑@樣我們就看不見(jiàn)衛(wèi)星，測(cè)控也夠不著，只能靠衛(wèi)星自主去完成降軌。這個(gè)動(dòng)作風(fēng)險(xiǎn)很大?！?/p>

    與嫦娥一號(hào)相比，嫦娥二號(hào)另一項(xiàng)重要突破就是實(shí)現(xiàn)精確探測(cè)，獲得分辨率小于１０米，甚至近月點(diǎn)１５公里時(shí)達(dá)到分辨率１﹒５米以上的全球最為清晰的月面圖像。因此，原有的相機(jī)力不勝任，要重新研制高分辨率的ＴＤＩ－ＣＣＤ相機(jī)。

    曾經(jīng)為嫦娥一號(hào)衛(wèi)星研制過(guò)ＣＣＤ相機(jī)的中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)機(jī)械研究所，再次承擔(dān)了研制重任。研究所科研人員全力以赴，晝夜突擊。

    在設(shè)計(jì)階段，他們突破了提高分辨率的各種技術(shù)難題，把住了質(zhì)量源頭；在初樣階段，他們完成了全面系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了在空間飛行環(huán)境中的承受能力；在正樣階段，他們抓質(zhì)量控制，最終高水平、高質(zhì)量、高效率地完成了研制任務(wù)。

    從１０月２７日開(kāi)始，嫦娥二號(hào)用新研制的ＴＤＩ－ＣＣＤ相機(jī)對(duì)虹灣地區(qū)進(jìn)行了為期兩天的拍照。１１月８日，月球虹灣區(qū)域局部影像圖精彩亮相。

    “嫦娥一號(hào)拍出的月球圖的分辨率是１２０米，只能發(fā)現(xiàn)直徑大于３６０米的月球坑；而在嫦娥二號(hào)拍的虹灣區(qū)域局部影像圖上，我們可以看到直徑４米的月球坑和３米左右的石塊?！碧皆鹿こ淘虑驊?yīng)用科學(xué)首席科學(xué)家、國(guó)家天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)嚴(yán)俊說(shuō)。

    在全體科研人員的努力下，經(jīng)過(guò)１０００多個(gè)日日夜夜的拼搏奮戰(zhàn)，嫦娥二號(hào)任務(wù)六大創(chuàng)新與突破終于一一實(shí)現(xiàn)，科學(xué)目標(biāo)也正在陸續(xù)實(shí)現(xiàn)。

    “堅(jiān)持勇于探索、敢于超越的創(chuàng)新精神和科學(xué)求實(shí)、精益求精的工作作風(fēng)，不斷提高自主創(chuàng)新能力，是嫦娥二號(hào)任務(wù)取得成功的關(guān)鍵所在。”陳求發(fā)說(shuō)。

    積累經(jīng)驗(yàn)，造就隊(duì)伍——嫦娥二號(hào)成功為嫦娥三號(hào)“落月”打下基礎(chǔ)

    細(xì)節(jié)決定成敗，質(zhì)量重于泰山。這句話在航天界可謂金科玉律。在航天界，哪怕一個(gè)微小的疏忽，都有可能給整個(gè)工程帶來(lái)災(zāi)難性的后果。

    作為探月工程二期的先導(dǎo)星，嫦娥二號(hào)任務(wù)是我國(guó)探月工程“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略第二步的開(kāi)局之戰(zhàn)，使命重大，容不得半點(diǎn)疏忽。

    探月工程領(lǐng)導(dǎo)小組始終把產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性作為決戰(zhàn)的核心，確保實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量建造、高可靠發(fā)射。

    ２０１０年１月１８日，探月工程二期第二次工作會(huì)在京召開(kāi)，工程總指揮陳求發(fā)、總設(shè)計(jì)師吳偉仁向五大系統(tǒng)的總指揮、總設(shè)計(jì)師頒發(fā)了《嫦娥二號(hào)任務(wù)責(zé)任書(shū)》。

    保質(zhì)量，保進(jìn)度，保安全，保成功！

    在嫦娥二號(hào)任務(wù)中，具有航天特色的工程兩總系統(tǒng)繼續(xù)得以堅(jiān)持并發(fā)揮著關(guān)鍵作用——總指揮進(jìn)行人、財(cái)、物各方面的總協(xié)調(diào)，對(duì)工程負(fù)全責(zé)；總設(shè)計(jì)師主要負(fù)責(zé)技術(shù)方案、技術(shù)路線、技術(shù)攻關(guān)，對(duì)工程的技術(shù)負(fù)全責(zé)。工程兩總系統(tǒng)如同馬車的兩個(gè)輪子，并力向前，才能確保工程的順利推進(jìn)。

    嫦娥二號(hào)工程下面分成了五大系統(tǒng)——運(yùn)載火箭系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)和地面應(yīng)用系統(tǒng)，這五大系統(tǒng)參與的單位約有上千家，參與的人員有數(shù)萬(wàn)。這個(gè)涉及如此眾多的單位和人員的龐大工程能有條不紊地進(jìn)行，得益于嚴(yán)格實(shí)行的逐級(jí)責(zé)任制。

    各負(fù)其責(zé)，群策群力，為圓滿完成任務(wù)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

    嫦娥二號(hào)衛(wèi)星ＧＮＣ分系統(tǒng)是衛(wèi)星控制姿態(tài)和在軌穩(wěn)定度的關(guān)鍵所在。為提高衛(wèi)星的姿態(tài)穩(wěn)定度，科研人員將該系統(tǒng)重要部件——紫外敏感器的軟件進(jìn)行了優(yōu)化。在一次嫦娥二號(hào)衛(wèi)星整星電測(cè)中，紫外敏感器某線路通信功能出現(xiàn)異常情況。

    為了徹底解決這一問(wèn)題，ＧＮＣ分系統(tǒng)副總師王曉磊和相關(guān)人員一頭扎進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)始涉及上百種可能的排除試驗(yàn)。

    第一種組合，故障現(xiàn)象不對(duì)，繼續(xù)！第二種組合，故障現(xiàn)象也不對(duì)，繼續(xù)！待測(cè)試完所有項(xiàng)目并成功復(fù)現(xiàn)了整星測(cè)試時(shí)的故障時(shí)，他們?cè)谂d奮和放松之余發(fā)現(xiàn)，時(shí)間已經(jīng)是幾天以后了……

    作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程，嫦娥二號(hào)是團(tuán)結(jié)協(xié)作的結(jié)果；但是，在工程實(shí)施過(guò)程中，也引入了有利于科技發(fā)展的平等競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。

    在探月工程中，凡有條件進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)擇優(yōu)的項(xiàng)目，都要通過(guò)招標(biāo)的方式來(lái)確定承研承制單位。對(duì)不適宜競(jìng)爭(zhēng)的多學(xué)科技術(shù)集成項(xiàng)目，也通過(guò)設(shè)計(jì)方案公開(kāi)征集、多方案優(yōu)選或優(yōu)化組合、聯(lián)合研制開(kāi)發(fā)等形式開(kāi)展多層次的技術(shù)合作，充分利用全社會(huì)的科技力量。嫦娥二號(hào)任務(wù)實(shí)施以來(lái)，有近４０家高校和社會(huì)科研機(jī)構(gòu)加入到探月工程中來(lái)。

    探月是高風(fēng)險(xiǎn)的航天活動(dòng)。僅火箭系統(tǒng)就有３萬(wàn)多個(gè)元器件、將近１０萬(wàn)根電纜電線、４８００多條焊縫，衛(wèi)星系統(tǒng)有５萬(wàn)多個(gè)元器件。

    “我們火箭和衛(wèi)星加起來(lái)，在空中要點(diǎn)火起爆的火工品有２００多種。這些火工品能不能準(zhǔn)確起爆，這些焊縫有沒(méi)有漏的，八萬(wàn)多個(gè)元器件質(zhì)量有沒(méi)有問(wèn)題，任何一個(gè)出問(wèn)題都會(huì)影響整個(gè)工程的成敗?！眳莻ト收f(shuō)。

    為確保萬(wàn)無(wú)一失，對(duì)于每個(gè)可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，工程各系統(tǒng)都做好縝密的故障應(yīng)對(duì)措施，制定完備的預(yù)案——

    衛(wèi)星和火箭系統(tǒng)最終形成１１１項(xiàng)應(yīng)急處理預(yù)案；

    測(cè)控系統(tǒng)準(zhǔn)備了１０８?jìng)€(gè)應(yīng)急預(yù)案，制定了１５３種故障處理對(duì)策；

    發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)則梳理了需重點(diǎn)關(guān)注的關(guān)鍵設(shè)備，完善了應(yīng)急預(yù)案，確保每一項(xiàng)設(shè)備都“健康上崗”。

    “我們能做的事情是盡可能把工作做細(xì)，必須精細(xì)、精細(xì)、再精細(xì)，要讓全體科研人員插上想象的翅膀，充分地去想，把各種可能盡量想全，做足預(yù)案。不怕做不到，就怕想不到，這是航天的經(jīng)驗(yàn)之談。”探月工程副總設(shè)計(jì)師于登云說(shuō)。

    不放過(guò)一個(gè)微小失誤，不遺留一個(gè)故障隱患，一步一個(gè)腳印，嫦娥二號(hào)任務(wù)就是這樣一步步走向成功。

    嫦娥二號(hào)任務(wù)的圓滿成功，是繼我國(guó)首次月球探測(cè)工程成功后取得的又一重大成就，是建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家進(jìn)程中的又一重要成果，是中國(guó)人民攀登世界科技高峰的又一壯舉。

    ２０１０年１１月８日，在探月工程嫦娥二號(hào)任務(wù)取得圓滿成功之際，黨中央、國(guó)務(wù)院和中央軍委發(fā)出賀電，稱贊這一壯舉對(duì)于進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展，提升我國(guó)綜合國(guó)力和民族凝聚力，激勵(lì)全黨全國(guó)各族人民更加意氣風(fēng)發(fā)地投身改革開(kāi)放和社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)，不斷把中國(guó)特色社會(huì)主義偉大事業(yè)推向前進(jìn)，具有重大而深遠(yuǎn)的意義。

    嫦娥二號(hào)向祖國(guó)和人民交付了一份完美的答卷。但這不是一個(gè)結(jié)束，而是又一個(gè)新的起點(diǎn)。在邁向深空探測(cè)的征途上，中國(guó)航天，必將向前再向前，不斷續(xù)寫(xiě)新的輝煌！