2020年7月23日，在海南文昌發(fā)射的火星探測(cè)器天問(wèn)一號(hào)，是我國(guó)第一次火星之旅，4億公里的距離，一次實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞、著陸和巡視”，在考驗(yàn)一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力，也在展現(xiàn)中國(guó)航天人的智慧和膽魄……

——題 記

引子

2025年元旦，天問(wèn)一號(hào)從火星給地球的鄉(xiāng)親們發(fā)來(lái)一封信：

家鄉(xiāng)的親人們：

今天是2025年元旦，祝親人們新年吉祥如意！

每逢佳節(jié)倍思親，親人們，一轉(zhuǎn)眼，我來(lái)火星已經(jīng)三年多了。

前些日子，親人捎來(lái)的那些信息，讓我激動(dòng)不已：我國(guó)計(jì)劃于2025年前后發(fā)射天問(wèn)二號(hào)深空探測(cè)器，對(duì)近地小行星取樣返回并探測(cè)主帶彗星；在2030年前后實(shí)施天問(wèn)三號(hào)和天問(wèn)四號(hào)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)火星采樣返回和我國(guó)首次木星系探測(cè)。

中國(guó)航天發(fā)展的目標(biāo)是到2030年，推動(dòng)我國(guó)躋身世界航天強(qiáng)國(guó)前列；到2045年，推動(dòng)我國(guó)全面建成世界航天強(qiáng)國(guó)。當(dāng)我們攀上夢(mèng)想的高峰之后，眺望更加遙遠(yuǎn)的未來(lái)——我們的未來(lái)是無(wú)限的可能。

向偉大祖國(guó)致以最崇高的敬禮！

天問(wèn)一號(hào)

地球上的親人們，盡管都知道這封“天外來(lái)信”是幾位航天小伙子代擬的，但依然讀得有滋有味、神采飛揚(yáng)……

“太空剎車”

茫茫蒼穹，漫無(wú)邊際。

他微微仰著頭，眺望著深不可測(cè)的夜空，兩眼盯得緊緊的。他仿佛看見(jiàn)一個(gè)銀灰色的“小精靈”正在急速飛馳，它的航跡構(gòu)成一道若隱若現(xiàn)的漂亮弧線。是天問(wèn)一號(hào)？

驀地，他笑了，如果肉眼都能看見(jiàn)天問(wèn)一號(hào)，它還稱天問(wèn)一號(hào)？

多年來(lái)，每遇最緊張、壓力最大的時(shí)刻，他總要找個(gè)地方抽支煙，待上幾分鐘，讓自己冷靜些、再冷靜些。指揮中心大樓里不許抽煙，他悄悄來(lái)到大門外，點(diǎn)燃一支煙，抽了幾口，又很快將它掐滅。然后，舉頭望向長(zhǎng)空。

作為中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)總設(shè)計(jì)師，從天問(wèn)一號(hào)升空那刻起，張榮橋便無(wú)時(shí)無(wú)刻不在關(guān)注著那個(gè)“小精靈”。

天問(wèn)一號(hào)在地火轉(zhuǎn)移期間，完成了一次深空機(jī)動(dòng)、四次中途修正等飛行階段的規(guī)定動(dòng)作，還實(shí)施了地月成像、深空自拍等展示性的自選動(dòng)作，正一步步向“繞、著、巡”三大目標(biāo)挺進(jìn)。

天問(wèn)一號(hào)飛行了整整202天。

2021年2月10日。

天問(wèn)一號(hào)將于當(dāng)天晚上與火星交會(huì)，通過(guò)捕獲制動(dòng)控制，進(jìn)入火星環(huán)繞軌道，成為一顆人造火星衛(wèi)星。天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器能否被火星引力成功捕獲，“太空剎車”的機(jī)會(huì)只有一次。

清晨，環(huán)繞器團(tuán)隊(duì)隊(duì)員們進(jìn)入?yún)f(xié)作樓餐廳。

副總師朱新波端著牛奶、面包、菜蔬，坐在餐桌前，像變魔術(shù)似的，從口袋里掏出一只柿子和一只橙子擺在面前。

副總師朱慶華一臉疑惑：“‘波總’，這是什么講究？”

測(cè)控?cái)?shù)傳主任師王民建看出了名堂：“柿子、橙子，寓意心想事成啊！”

朱新波笑著說(shuō)：“祝大家心想事成！”

環(huán)繞器總指揮張玉花心想，面對(duì)如此巨大壓力，這些年輕人心態(tài)不錯(cuò)啊，笑道：“大家付出這么多的心血，祝我們都心想事成！”

“各號(hào)注意，我是北京，即將實(shí)施第一次近火制動(dòng)控制！”北京航天飛行控制中心總調(diào)度鮑碩發(fā)出指令。

“一小時(shí)準(zhǔn)備！”

19點(diǎn)52分，3000牛發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火開始。

此時(shí)，火星與地球相距1.95億公里，抵達(dá)火星的探測(cè)器，與地面通信單向延時(shí)約11分鐘。點(diǎn)火開始的無(wú)線電信號(hào)以光速傳送到地面，最快11分鐘才能到達(dá)。

守在飛控電腦前的總體副主任師杜洋與GNC主任師聶欽博，全神貫注地監(jiān)視著環(huán)繞器傳回的信息。

“環(huán)繞器遙測(cè)捕獲，數(shù)據(jù)送出！”

通信恢復(fù)，說(shuō)明環(huán)繞器姿態(tài)正常、能源正常。

杜洋緊盯屏幕等待點(diǎn)火速度增量的跟蹤測(cè)量結(jié)果，計(jì)算值與理論速值完美吻合。他兩眼一亮，情不自禁輕聲喊道：“成功捕獲火星！”

“各號(hào)注意，我是北京！天問(wèn)一號(hào)第一次近火控制圓滿結(jié)束！”

“太空剎車”一舉成功，飛控大廳里掌聲一片。

2月12日，國(guó)家航天局發(fā)布天問(wèn)一號(hào)制動(dòng)捕獲過(guò)程動(dòng)態(tài)影像，火星大氣層及表面形貌清晰可見(jiàn)。

2月24日，天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器成功實(shí)施第三次近火制動(dòng)，進(jìn)入周期兩個(gè)火星日的火星停泊軌道后，對(duì)火星開展全球遙測(cè)探測(cè)，并對(duì)預(yù)選著陸區(qū)進(jìn)行詳查，探測(cè)分析地形地貌、開展沙塵天氣監(jiān)測(cè)等工作，為著陸火星做準(zhǔn)備……

“去火星不是說(shuō)走就能走的旅行”

一個(gè)民族，有一群仰望星空的人，他們才有希望。

人類宇航工程包括三大領(lǐng)域：應(yīng)用衛(wèi)星、載人航天和深空探測(cè)。深空探測(cè)是指，發(fā)射探測(cè)器達(dá)到月球和月球以遠(yuǎn)的空間開展的科學(xué)探測(cè)活動(dòng)。

開展深空探測(cè)活動(dòng)主要有三大目的：第一，重點(diǎn)圍繞太陽(yáng)系及其各天體起源與演化、地外生命信息探尋、空間環(huán)境對(duì)地球的影響等重大科學(xué)問(wèn)題開展探索和研究。第二，帶動(dòng)技術(shù)發(fā)展，促進(jìn)科學(xué)進(jìn)步，培養(yǎng)鍛煉科技人才，造福人類生活。第三，以深空探測(cè)激發(fā)探索精神，凝聚國(guó)家和民族意志，增進(jìn)民族自信、自立、自強(qiáng)。

2000年11月22日，中國(guó)政府首次公布《中國(guó)的航天》白皮書，明確指出，中國(guó)將“開展以月球探測(cè)為主的深空探測(cè)的預(yù)先研究”。

2003年10月15日，神舟五號(hào)載人飛船搭載航天員楊利偉進(jìn)入太空。2007年10月24日，我國(guó)第一個(gè)月球探測(cè)器——嫦娥一號(hào)被送上太空，并于11月20日傳回所拍攝的第1幅月面圖像。

去火星，讓五星紅旗在火星上“飄揚(yáng)”，是中國(guó)航天人期望已久的夢(mèng)想。

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(lè)豪八位院士致信中央領(lǐng)導(dǎo)，建議有關(guān)主管部門盡快組織開展載人登月和深空探測(cè)工程綜合論證。

2011年初，張榮橋被任命為深空探測(cè)論證工程總設(shè)計(jì)師。張榮橋1990年入職航天隊(duì)伍，曾參加過(guò)嫦娥一號(hào)、嫦娥二號(hào)、嫦娥三號(hào)工程的研制，二十多年中國(guó)航天快速發(fā)展，為他提供了施展才華的巨大平臺(tái)。

由五十余名航天工程和科學(xué)領(lǐng)域?qū)＜医M成的論證組，開展《深空探測(cè)工程實(shí)施方案》論證。

去行星際、去火星，如何去？

張榮橋告訴我：“一開始提出的是風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小的環(huán)繞方案，沒(méi)有‘著陸’和‘巡視’，但大家心有不甘。我們起步晚，但綜合考慮載人航天、探月工程已經(jīng)奠定了一定的技術(shù)和設(shè)備設(shè)施基礎(chǔ)，尤其是長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭提供了必備的發(fā)射能力，大家達(dá)成共識(shí)，認(rèn)為踮踮腳、伸伸手，一步實(shí)現(xiàn)‘繞、著、巡’的風(fēng)險(xiǎn)可控，形成了我國(guó)火星探測(cè)‘一步實(shí)現(xiàn)繞、著、巡，二步完成采樣回’的總體發(fā)展途徑。”

張榮橋說(shuō)：“一步實(shí)現(xiàn)‘繞、著、巡’，這在國(guó)際上是第一次，有人質(zhì)疑我們有些冒進(jìn)、膽子太大。今天回頭看，這條技術(shù)路線的選擇是非常正確的。它節(jié)省了經(jīng)費(fèi)，特別是技術(shù)上實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展，在較短時(shí)間內(nèi)使我國(guó)在行星探測(cè)領(lǐng)域跨入世界先進(jìn)行列。”

2016年1月11日，國(guó)家正式批準(zhǔn)首次火星探測(cè)任務(wù)立項(xiàng)。國(guó)防科工局任命中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)工程總指揮張克儉、總設(shè)計(jì)師張榮橋。

張榮橋有句名言：“去火星不是說(shuō)走就能走的旅行。”

受天體運(yùn)行規(guī)律的限制，從地球發(fā)射探測(cè)器到達(dá)火星，在工程實(shí)施層面，每隔26個(gè)月才有一次機(jī)會(huì)，如果錯(cuò)過(guò)這個(gè)發(fā)射窗口，就得再等上26個(gè)月。考慮到必要的研制周期，最近的發(fā)射窗口是2020年。

2020年4月24日，中國(guó)行星探測(cè)工程被命名為“天問(wèn)工程”，首次火星探測(cè)任務(wù)被命名為天問(wèn)一號(hào)。

在2020年的發(fā)射窗口發(fā)射天問(wèn)一號(hào)，2021年抵達(dá)火星。

2021年是偉大的中國(guó)共產(chǎn)黨成立100周年——天問(wèn)一號(hào)將成為一次標(biāo)志性任務(wù)，向黨的百年華誕獻(xiàn)禮！

含淚奔跑的強(qiáng)者

天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器有15萬(wàn)個(gè)電子元器件，火箭有15萬(wàn)個(gè)組件，還有發(fā)射場(chǎng)、遠(yuǎn)洋測(cè)量船和各個(gè)測(cè)控站，在發(fā)射的那一刻，必須保證所有的設(shè)備設(shè)施狀態(tài)良好，所有的操作精準(zhǔn)到位，所有的氣象條件滿足要求。在奔火途中、降火過(guò)程中，任何一個(gè)元器件都不能出故障，所有系統(tǒng)必須正常運(yùn)行。

所以說(shuō)，航天工程是“100-1=0”的工程，環(huán)環(huán)相扣，步步驚心。

“火箭運(yùn)力有多大，航天舞臺(tái)就有多大。”這是航天界公認(rèn)的鐵律。

邁向更深的太空，離不開火箭運(yùn)載能力的提升，發(fā)展新一代運(yùn)載火箭成為中國(guó)航天的必然選擇。長(zhǎng)征五號(hào)高軌運(yùn)載達(dá)14噸，而在此之前，我國(guó)上一代火箭高軌最大運(yùn)載能力只有5.5噸。長(zhǎng)征五號(hào)實(shí)現(xiàn)我國(guó)火箭從中型到大型的跨代發(fā)展，運(yùn)載能力和總體技術(shù)水平居國(guó)際同級(jí)別火箭前列。

然而，出師不利！

2017年7月2日19時(shí)23分，長(zhǎng)征五號(hào)遙二火箭在文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射，火箭飛行出現(xiàn)異常，發(fā)射任務(wù)失利。

長(zhǎng)五遙二失利，不僅僅是一個(gè)型號(hào)的失利，它將對(duì)嫦娥工程、首次火星探測(cè)任務(wù)產(chǎn)生直接的影響。

天問(wèn)一號(hào)像是一個(gè)亟待遠(yuǎn)行的乘客，接送它的汽車忽然間出了故障，何時(shí)能夠啟程似乎變得充滿變數(shù)。有網(wǎng)友稱：中國(guó)航天進(jìn)入“至暗時(shí)刻”。

此時(shí)，距離天問(wèn)一號(hào)發(fā)射只剩下不到三年時(shí)間。

“歸零！”

“歸零”是中國(guó)航天系統(tǒng)一種特有的故障分析糾正模式。指系統(tǒng)內(nèi)某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，需從第一步到最后一步逐一溯源，拋棄主觀臆斷，重新一一驗(yàn)證，直至問(wèn)題完全解決。具體歸納為：定位準(zhǔn)確，機(jī)理清楚，問(wèn)題復(fù)現(xiàn)，措施有效，舉一反三。

長(zhǎng)征五號(hào)——這枚中國(guó)最大火箭“歸零”，整整用了908天！

這908天，對(duì)于長(zhǎng)征五號(hào)火箭總指揮王玨和總設(shè)計(jì)師李東來(lái)說(shuō)，稱得上是驚濤駭浪、驚心動(dòng)魄……

2017年10月2日，長(zhǎng)五一級(jí)YF-77氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)故障定位工作完成；經(jīng)過(guò)半年的改進(jìn)，2018年4月，長(zhǎng)五火箭完成歸零評(píng)審。其間，YF-77發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)經(jīng)歷了13次試車考核，均獲成功。

2018年11月30日，位于北京郊區(qū)的試車臺(tái)傳來(lái)令人震驚的消息：改進(jìn)后的YF-77發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)行第14次驗(yàn)證試車時(shí)，再次出現(xiàn)故障征兆。

這臺(tái)故障發(fā)動(dòng)機(jī)同批次產(chǎn)品，已經(jīng)有兩臺(tái)安裝在即將出廠的長(zhǎng)五遙三火箭上——而這枚火箭是嫦娥五號(hào)上天前的最后一次飛行。

YF-77發(fā)動(dòng)機(jī)主任師何昆說(shuō)：“遇到這種情況，沒(méi)有什么捷徑可行，只有老老實(shí)實(shí)從頭開始。于是，又開展了一系列繁瑣的理論計(jì)算，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)化，確保發(fā)動(dòng)機(jī)在火箭高溫、強(qiáng)震動(dòng)的惡劣飛行工況時(shí)，能夠保持狀態(tài)。”

隨后，發(fā)動(dòng)機(jī)又經(jīng)歷了兩次試車考核，參數(shù)正常，大家松了口氣。

2019年4月4日，試驗(yàn)合格的發(fā)動(dòng)機(jī)將全部安裝上箭。

此時(shí)，北京11所對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)特征的分析能力，也在緊張歸零的一次次實(shí)戰(zhàn)中有了巨大的提高。設(shè)計(jì)師手中如換了一個(gè)更高倍數(shù)的放大鏡，讓原來(lái)看不到的振動(dòng)細(xì)節(jié)凸顯了出來(lái)，而這很可能是新發(fā)現(xiàn)故障隱患的根源所在。

正在外地出差的王玨連夜趕回北京，神色凝重，他對(duì)大家說(shuō)：“敵人非常狡猾，它藏在暗處，說(shuō)不準(zhǔn)什么時(shí)候就要咬你一口！”

技術(shù)人員對(duì)所有批次的發(fā)動(dòng)機(jī)采用新手段一一檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在同一個(gè)位置，多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)都有同樣故障的隱患。

王玨、李東心急如焚，他們陷入兩難境地：一邊是亟待破解的“發(fā)動(dòng)機(jī)之困”；一邊是無(wú)法更改的發(fā)射窗口。

6月24日，李明華臨危受命，出任長(zhǎng)五遙三火箭的第一總指揮。一院是長(zhǎng)五火箭研制的責(zé)任單位，長(zhǎng)五遲遲不能交付，各種壓力迎面而來(lái)。

李明華把自己的工作總結(jié)為“把方向、出方法、調(diào)資源”，急需帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)找到解決問(wèn)題的方法。

李明華在全院動(dòng)員會(huì)上發(fā)出壯士斷腕、破釜沉舟般的號(hào)令：“現(xiàn)在我們面臨著的是背水一戰(zhàn)！前進(jìn)者生，后退者死！這個(gè)決定是我做的，出了問(wèn)題我負(fù)責(zé)；誰(shuí)不按照這個(gè)決定去做，誰(shuí)負(fù)責(zé)！”

一位年輕設(shè)計(jì)師告訴我：“這是戰(zhàn)前動(dòng)員令，我們必須為之沖鋒陷陣，哪怕前面是刀山火海！”

此刻，掰著手指算，距離發(fā)射窗口，時(shí)間不足5個(gè)月。

還有N道工序需要完成——盡快通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，將發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)至天津上箭裝配、檢測(cè)，將火箭“打包運(yùn)輸”……

這同時(shí)又是一場(chǎng)聯(lián)合大攻關(guān)，全國(guó)大協(xié)作。中國(guó)科學(xué)院、國(guó)防科技大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)等高等院校，航天科技集團(tuán)、航天科工集團(tuán)、航天航空的各研究院、所，二十多個(gè)單位的數(shù)百名專家學(xué)者參與，共同開展歸零分析，聯(lián)合進(jìn)行課題研究。先后組織了百余次故障分析會(huì)及專題會(huì)。人數(shù)最多的一次，25位院士和5位大學(xué)教授作為特邀專家來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)，聽(tīng)取發(fā)動(dòng)機(jī)研制工作情況，提出意見(jiàn)建議。

在長(zhǎng)五火箭研制過(guò)程中，航天科技集團(tuán)5個(gè)研究院、43個(gè)廠所、1.6萬(wàn)多人承擔(dān)了相關(guān)工作；全國(guó)冶金、化工、電子、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)數(shù)百家單位參與相關(guān)配套研制工作。這充分體現(xiàn)出各行業(yè)大力協(xié)同、密切配合、攻堅(jiān)克難的精神。

2019年7月31日，改進(jìn)后的YF-77發(fā)動(dòng)機(jī)，再次被送上試車臺(tái)。

“開始！”隨著指揮員口令，一陣轟鳴，一股淡藍(lán)色的烈焰噴薄而出，大地為之震動(dòng)。

成功了！

908天歸零！

908天突出重圍、浴火重生！

9月26日，新的YF-77發(fā)動(dòng)機(jī)如期上箭裝配。

10月22日，裝有長(zhǎng)五的兩艘遠(yuǎn)望號(hào)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(zhǎng)征五號(hào)遙三火箭直插蒼穹，“王者歸來(lái)”，氣壯山河！

李明華感慨萬(wàn)分地說(shuō)：“強(qiáng)者不是沒(méi)有眼淚，而是含淚奔跑！”

李東豪情滿懷，賦詞抒懷：

青玉案·再出發(fā)怎堪回首說(shuō)斷箭，淚滿面，肝腸斷。風(fēng)雨寒暑十三年，一夕霜過(guò)，江東父老，愧疚無(wú)顏見(jiàn)。

枕戈飲膽九百天，萬(wàn)般磨礪難盡言。今夜可敢片刻閑？硝煙才散，舉眸廣寒，何日月又圓？

生命線

星球車歷來(lái)是星球探測(cè)中的明星。由于工作環(huán)境惡劣、工作模式復(fù)雜、資源約束嚴(yán)格等原因，火星車研制極具挑戰(zhàn)性。

天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器總指揮赫榮偉對(duì)探測(cè)器總師孫澤洲說(shuō)：“探火工程最后任務(wù)是靠祝融號(hào)火星車完成的，咱們必須造出一輛既能吃苦又會(huì)干活的火星車來(lái)。”

孫澤洲1992年從南京航空航天大學(xué)畢業(yè)，曾經(jīng)是嫦娥一號(hào)衛(wèi)星副總師，嫦娥三號(hào)、嫦娥四號(hào)探測(cè)器總師。他睿智沉穩(wěn)，外表看似靜若止水，心中卻是激情似火。孫澤洲回答說(shuō)：“赫總，火星車絕不會(huì)拖工程后腿。”

火星表面，太陽(yáng)光強(qiáng)度只有地球的百分之四十。如要滿足祝融號(hào)的能源需求，太陽(yáng)翼的面積必須達(dá)到4平方米。設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)了屋頂方案、折展方案、太陽(yáng)毯方案……有的技術(shù)不成熟，有的太重，被一一推翻。

深夜，火星車總體主任師陳百超輾轉(zhuǎn)反側(cè)，老在琢磨著“太陽(yáng)翼”……他索性打開電視機(jī)，熒屏里植物園百花盛開，像是一個(gè)花的海洋。鏡頭慢慢拉近，幾只蝴蝶在花朵上蹁躚起舞……他兩眼一亮：“就是它了，蝴蝶！”

陳百超將蝴蝶翅膀狀的太陽(yáng)翼在電腦里展示出來(lái)。這個(gè)構(gòu)型完美地解決了太陽(yáng)翼展開后行走包絡(luò)干涉問(wèn)題，左右兩片太陽(yáng)翼還能實(shí)現(xiàn)對(duì)日跟蹤。

祝融號(hào)太陽(yáng)翼是深藍(lán)色的，展開后如同蝴蝶的四只翅膀。探測(cè)器副總師賈陽(yáng)說(shuō)它很像中南美洲的一種藍(lán)閃蝶。

“藍(lán)閃蝶”展翅飛翔了，火星車熱控系統(tǒng)的研制卻遇到瓶頸。

熱控主任師向艷超告訴我，火星表面溫度的變化很大，著陸區(qū)中午最高溫度零下3攝氏度，黎明前最低溫度零下103度。如何保證火星車設(shè)備溫度水平，成為一道難題。

借用火星上的風(fēng)？利用著陸器上沒(méi)用完的燃料？帶只小鍋爐上火星……一條條路都被堵死。向艷超意識(shí)到，解決火星車的熱能問(wèn)題必須創(chuàng)新。光能轉(zhuǎn)換成電能，效率只有30%；如果直接轉(zhuǎn)化成熱能，效率會(huì)怎樣？

向艷超家里的熱水器壞了。他在看《熱水器使用說(shuō)明書》時(shí)，忽然，一個(gè)靈感在腦里閃現(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(yáng)能存儲(chǔ)起來(lái)，需要時(shí)再供火星車使用。

團(tuán)隊(duì)在火星車頂部，安裝了兩臺(tái)集熱窗，有點(diǎn)像雙筒望遠(yuǎn)鏡，它直接吸收太陽(yáng)能，轉(zhuǎn)化成熱能。

集熱窗要求太陽(yáng)光只進(jìn)不出，這樣才能留住熱量。其透光口必須具有太陽(yáng)光譜能量高透過(guò)率、遠(yuǎn)紅外光譜低透過(guò)率的特征。團(tuán)隊(duì)開始尋找符合這種特殊要求的透光口材料，石英玻璃、鋼化玻璃、有機(jī)玻璃，都太重。文獻(xiàn)上介紹一種聚酰亞胺透明膜，韌性強(qiáng)，厚度只有幾十微米，符合要求。但國(guó)內(nèi)找不到這種產(chǎn)品，也沒(méi)有生產(chǎn)廠家。

聯(lián)系上南方一家民營(yíng)企業(yè)，對(duì)方聽(tīng)說(shuō)是探測(cè)火星需要的一種材料，暫停其他產(chǎn)品生產(chǎn)，幾次調(diào)試，終于生產(chǎn)出性能滿足要求的聚酰亞胺薄膜，兩片膜重量不到一百克。

祝融號(hào)火星車初樣誕生了。這個(gè)小精靈長(zhǎng)得有些像神話傳說(shuō)中的哪吒：虎頭虎腦，兩只眼睛滴溜溜轉(zhuǎn)，腳下還蹬著六個(gè)風(fēng)火輪。

張榮橋和工程幾位副總師，赫榮偉、孫澤洲、賈陽(yáng)等工程“兩總”都來(lái)了，大家圍在四周，看不夠，樂(lè)不夠。

孫澤洲感慨地說(shuō)：“這是咱們中國(guó)人自己造的第一輛火星車，最讓人滿意的是，車上重要的部組件，都閃爍著創(chuàng)新精神。”

創(chuàng)新，永遠(yuǎn)是航天工程的生命線！

著陸火星是天問(wèn)一號(hào)任務(wù)難度最大的環(huán)節(jié)，其中最難的，又是降落傘減速技術(shù)。

探測(cè)器進(jìn)入火星著陸軌道，獲得“降火”指令后，環(huán)繞器與著陸巡視器分離，著陸巡視器借助火星大氣阻力，下降速度減掉90%左右。緊接著要打開降落傘，進(jìn)行降落傘減速，關(guān)鍵是彈傘開傘環(huán)節(jié)，往往存在傘打不開、開傘過(guò)程擺動(dòng)過(guò)大、傘張滿瞬間沖擊過(guò)大等問(wèn)題。

降落傘的強(qiáng)度試驗(yàn)，是由大運(yùn)載力的直升機(jī)將重達(dá)6噸的模擬裝置從高空投放，模擬降落傘在火星大氣下超音速飛行過(guò)程中開傘瞬間的受力環(huán)境，以驗(yàn)證降落傘的強(qiáng)度。

2018年6月28日，強(qiáng)度試驗(yàn)在大興安嶺某地進(jìn)行。

中午，直升機(jī)準(zhǔn)時(shí)起飛。

火星著陸巡視器降落傘主任師李健和設(shè)計(jì)師張興宇在預(yù)定投放點(diǎn)跟蹤觀察。

到了預(yù)定投放點(diǎn)上空，操作手打開按鈕，機(jī)艙下懸掛著的模擬裝置，瞬間直落而下。兩秒鐘后降落傘順利展開。萬(wàn)沒(méi)料到的是，瞬間全部展開的降落傘，突然與模擬裝置分離了。

拿著望遠(yuǎn)鏡在觀察的李健，心里一咯噔：“完了！”

守候在降落場(chǎng)的孫澤洲，神色沉重。飛機(jī)返航后，他對(duì)李健說(shuō)：“降落傘事關(guān)探測(cè)器著陸成敗，不允許有絲毫差錯(cuò)，否則將拖整個(gè)工程的后腿。”

經(jīng)過(guò)一番復(fù)雜艱難的“歸零”，找到癥結(jié)：?jiǎn)栴}出在降落傘傘繩和連接帶的連接環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)超音速下降落傘張開瞬間繩系受力狀態(tài)考慮不足，傘繩的一個(gè)連接部位強(qiáng)度設(shè)計(jì)不夠。

李健帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了多輪方案改進(jìn)，經(jīng)過(guò)地面幾百次驗(yàn)證試驗(yàn)，最終徹底解決了這一問(wèn)題。

7月至8月，試驗(yàn)隊(duì)連續(xù)進(jìn)行4種工況下新研發(fā)的降落傘強(qiáng)度空投試驗(yàn)，均達(dá)到設(shè)計(jì)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！

火星，你好

2021年5月15日，天問(wèn)一號(hào)迎來(lái)最后一場(chǎng)“大考”——著陸火星。

飛控大廳燈光通明，各路兵馬齊備。大廳前方的大屏幕上，不同圖像和各種數(shù)據(jù)閃閃爍爍。

“各號(hào)注意，我是北京！”

“著陸巡視器轉(zhuǎn)入進(jìn)入模式！”

天問(wèn)一號(hào)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3小時(shí)后完成兩器分離，著陸巡視器以25馬赫的高速進(jìn)入火星大氣層。那一刻，直至著陸火星，被稱為“黑色9分鐘”。

天問(wèn)一號(hào)整個(gè)著陸過(guò)程需要融合氣動(dòng)外形、降落傘、發(fā)動(dòng)機(jī)反推、著陸緩沖等多項(xiàng)技術(shù)才能實(shí)施軟著陸。一招出錯(cuò)，全盤皆輸。

北京總調(diào)度的指令下達(dá)了：

“開始降軌！”

環(huán)繞器GNC團(tuán)隊(duì)核對(duì)完數(shù)據(jù)后，報(bào)告：“降軌正常，精度滿足分離要求。”

此時(shí)，火星距離地球3.2億千米，無(wú)線電信號(hào)一來(lái)一往35分鐘，地面無(wú)法實(shí)時(shí)遙控，所有動(dòng)作觸發(fā)條件的測(cè)量、判斷，所有動(dòng)作的執(zhí)行，包括最后階段通過(guò)拍攝著陸區(qū)的圖像并選擇滿足條件的著陸點(diǎn)，均為自主測(cè)量、自主判斷、自主控制。

飛控大廳里，所有“火星人”都在等待！

10年籌劃，6年奮斗，大家翹首期待即將到來(lái)的這一刻！

天問(wèn)一號(hào)直接參與研制工作的研究院、研究所一級(jí)的單位數(shù)十個(gè)，配合參與這項(xiàng)工程的單位數(shù)百個(gè)，直接或間接參與的科研工作者數(shù)萬(wàn)人。所有人的付出，都將體現(xiàn)在即將到來(lái)的這一刻！

我曾經(jīng)問(wèn)過(guò)張榮橋：“探測(cè)器著陸前的那一刻，您在想些什么？”

張榮橋脫口而出：“那時(shí)候，哪有工夫想啊。”

“或者說(shuō)您的心態(tài)？”

張榮橋說(shuō)：“既期待，又擔(dān)心。”

“一種什么樣的期待？”

“中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)，起步雖晚，但起點(diǎn)高、跨越大。從立項(xiàng)伊始就瞄準(zhǔn)世界先進(jìn)水平，一次發(fā)射，完成‘環(huán)繞、著陸、巡視探測(cè)’三大任務(wù)。如果這一目標(biāo)能夠順利實(shí)現(xiàn)，我國(guó)將成為世界上第二個(gè)獨(dú)立掌握火星著陸巡視探測(cè)技術(shù)的國(guó)家。記得天問(wèn)一號(hào)發(fā)射后，一位指揮員對(duì)我說(shuō)：‘從來(lái)沒(méi)有像今天這樣渴望成功’。”

“為什么擔(dān)心？”

“航天器設(shè)計(jì)的一般邏輯，先要了解去的環(huán)境，通過(guò)各種技術(shù)、方法和措施來(lái)保障航天器適應(yīng)這個(gè)環(huán)境；而火星探測(cè)恰恰是去一個(gè)我們并不了解的環(huán)境。盡管做了很多試驗(yàn)，但仍然可能存在著我們不知道‘哪些東西不知道’。特別是著陸最后九分鐘，過(guò)程復(fù)雜，動(dòng)作繁多，不允許有絲毫差錯(cuò)。此前世界火星著陸任務(wù)共進(jìn)行20次，只成功8次。我們雖然有百分之百的信心，但免不了還有一些擔(dān)心。”

張榮橋想了想，又說(shuō)：“黃老師，您寫過(guò)共和國(guó)功勛孫家棟，孫老常說(shuō)：‘國(guó)家需要，我就去做。’自古至今，總有一部分人，國(guó)家交給他們的擔(dān)子要比別人重一些，我們航天人一直勇于為國(guó)家挑重?fù)?dān)。”

航天人堅(jiān)信，作為個(gè)體的自身命運(yùn)與一個(gè)更大的整體、更永恒的價(jià)值聯(lián)系在一起，是一種有信仰的人生境界。

張榮橋的眼睛不大，算不上“炯炯有神”，但此時(shí)，他那副鏡片后面，透出了一種叱咤風(fēng)云的勇氣和穩(wěn)坐泰山的淡定。

7時(shí)18分。

“我是北京”發(fā)布：

“各號(hào)注意，巡視器落火正常，后續(xù)工作按正常飛控計(jì)劃實(shí)施！”

此時(shí)，天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器4條著陸腿與火星表面第一次親密接觸，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)。

5月22日10時(shí)40分，祝融號(hào)火星車駛離著陸平臺(tái)。車輪慢慢向前滾動(dòng)，在火星表面上印下一個(gè)個(gè)醒目的“中”字……

中國(guó)首次問(wèn)天之旅獲得高分，成為世界上第二個(gè)成功著陸火星并開展巡視探測(cè)的國(guó)家！

宇宙浩瀚無(wú)比，探索永無(wú)止境。仰望星空，腳踏實(shí)地，中國(guó)航天人將向著更加宏偉的目標(biāo)，進(jìn)發(fā)！