原標(biāo)題：50年放飛300“星”（科技視點）

來源：人民日報

在北京航天飛行控制中心拍攝的落月后的嫦娥五號探測器模擬圖。

新華社記者 　金立旺攝

科研人員組裝東方紅一號衛(wèi)星。

資料圖片

創(chuàng)新者說

“我們主要解決了有無的問題，今后要做的是‘人無我有，人有我優(yōu)’的工作。歷史造就了‘兩彈一星’精神，面對當(dāng)前和接下來的任務(wù)，更要傳承和弘揚好‘兩彈一星’精神。相信年輕一代一定能比我們做得更好。”

——中國航天科技集團(tuán)五院東方紅一號衛(wèi)星主要技術(shù)負(fù)責(zé)人之一、神舟號飛船首任總設(shè)計師戚發(fā)軔

“航天事業(yè)的成功是一個團(tuán)隊的成功。仰望星空，那里有中國航天人的夢想。如今，更多的年輕北斗人成為這個征途上的主力軍，他們更有活力、更有干勁，也更有對航天強國夢的熱忱和期許。”

——中國航天科技集團(tuán)五院北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程副總設(shè)計師、北斗三號衛(wèi)星首席總設(shè)計師謝軍

“探取月面下蘊藏著的宇宙奧秘，帶回的月壤鉆取樣品是我們獻(xiàn)給祖國的最浪漫禮物。探索更深更遠(yuǎn)的浩瀚太空，航天人永不止步。”

——中國航天科技集團(tuán)五院五二九廠嫦娥五號鉆取子系統(tǒng)主任設(shè)計師王國欣

“新時代建設(shè)航天強國的目標(biāo)更加需要我們自主創(chuàng)新、奮勇拼搏。我國首次火星探測任務(wù)，將通過一次發(fā)射任務(wù)實現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸和巡視。為了這個目標(biāo)，全體科研人員夜以繼日地扎實工作、大膽創(chuàng)新、全力攻關(guān)，突破一系列關(guān)鍵技術(shù)，助推我國深空探測走向更遠(yuǎn)的地方。”

——中國航天科技集團(tuán)五院火星探測器總設(shè)計師孫澤洲

2020年11月24日到2020年12月17日，嫦娥五號完成了23天的月球采樣返回之旅，創(chuàng)造了中國航天史上一個里程碑式的成就。巧合的是，嫦娥五號探測器也是中國航天科技集團(tuán)五院（中國空間技術(shù)研究院）研制并成功發(fā)射的第300個航天器。

1970年4月24日，中國航天科技集團(tuán)五院研制的第一顆航天器東方紅一號衛(wèi)星，作為我國第一顆人造地球衛(wèi)星開啟了我國走向太空時代的第一步。第一顆人造衛(wèi)星、第一艘飛船、第一顆導(dǎo)航衛(wèi)星、第一顆月球探測器、第一個空間實驗室、第一艘貨運飛船……細(xì)數(shù)300“星”，第一個“百星”用了41年時間，第二個“百星”用了6年時間，而達(dá)成第三個“百星”，只用了3年時間。

50年放飛300“星”，不僅創(chuàng)造了中國航天史上眾多第一，也見證了中國航天從無到有、從弱到強，從航天大國邁向航天強國的光輝歷程。

嫦娥五號

真正推開了探月工程目標(biāo)中“回”的大門

“與嫦娥三號、嫦娥四號相比，嫦娥五號面對的不確定性更多，真正推開了探月工程目標(biāo)中‘回’的大門。”嫦娥五號探測器副總師張洪華說。

從立項到發(fā)射，嫦娥五號經(jīng)歷了10年的艱辛奮戰(zhàn)。中國航天科技集團(tuán)五院研制團(tuán)隊在充分繼承載人航天交會對接、地外天體無人著陸器與返回等技術(shù)的基礎(chǔ)上，聯(lián)合參研單位集中最強陣容攻克難關(guān)，先后突破了月表采樣任務(wù)所涉及的20余項關(guān)鍵技術(shù)。

研制之初，前所未有的一個環(huán)節(jié)——月面點火起飛成了最難啃的“硬骨頭”，并隨之帶來軌道設(shè)計、起飛測控、發(fā)動機(jī)控制等一系列難題。為了盡可能模擬嫦娥五號在月球上將面臨的情況，張洪華和團(tuán)隊在試驗場反復(fù)做試驗，與一臺高110米的塔架相伴3個月。為了解決落地姿勢不理想的問題，他們設(shè)計了數(shù)不清的預(yù)案。

按照嫦娥五號任務(wù)的工程安排，短短一周內(nèi)要完成月面著陸、采樣、點火起飛以及月軌交會對接等一系列關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這是對嫦娥五號研制團(tuán)隊的巨大考驗。

從探測器發(fā)射前一個月進(jìn)入發(fā)射場開始，研制團(tuán)隊進(jìn)行了6次演練。

“控制大廳里所有人睜大雙眼，不放過任何一次數(shù)據(jù)的跳動，心提到嗓子眼上，感覺再跳快一點兒都能蹦出來。時間非常緊迫，所有人都是‘跑著走’。”張洪華說。一個月的磨合演練也讓團(tuán)隊對嫦娥五號發(fā)射過程了然于胸。

2020年12月17日1時59分，嫦娥五號懷揣取自月球的土壤安全著陸在內(nèi)蒙古四子王旗。“與上世紀(jì)進(jìn)行的月球采樣相比，我們的自主避障軟著陸和智能自適應(yīng)上升方面已然達(dá)到一個新水準(zhǔn)。”張洪華自豪地說。

東方紅一號

實現(xiàn)進(jìn)入太空的夢想

時光回溯到1970年4月24日，我國首枚運載火箭長征一號搭載著東方紅一號衛(wèi)星成功發(fā)射，實現(xiàn)了進(jìn)入太空的夢想。

東方紅一號衛(wèi)星誕生于一個特殊時期，那時國家的工業(yè)基礎(chǔ)和科學(xué)技術(shù)水平還很落后，國際友人驚嘆：“你們在這樣的條件下研制出了衛(wèi)星，真的很了不起！”

鉚接，是衛(wèi)星制造中必不可少的一道工序。衛(wèi)星初樣研制過程和試驗階段，在沒有鉚槍和固定工件的桁架條件下，東方紅一號的研制人員就靠一把小錘和幾個自制的鉚模，將鉚釘一個又一個地敲上去。從衛(wèi)星的外形選擇到結(jié)構(gòu)形式制定，從衛(wèi)星熱控措施到熱真空模擬試驗等繁雜的技術(shù)和工藝難關(guān)，都是在極其簡陋的條件下攻克的。

要讓衛(wèi)星在太空奏響《東方紅》樂曲，這在當(dāng)時也具有很高難度。研制人員以高穩(wěn)定度的6個音源振蕩器代替“音鍵”，用程控線路產(chǎn)生的節(jié)拍來控制發(fā)音，經(jīng)過上百次試驗，終于確保東方紅一號奏出了《東方紅》。

“我們在地面上直接聽不到東方紅一號衛(wèi)星播放的樂曲，需要通過衛(wèi)星的天線發(fā)送、地面站的接收，再由電臺轉(zhuǎn)播。”東方紅一號衛(wèi)星總體組成員胡其正提及，為了讓普通收音機(jī)接收到衛(wèi)星傳來的樂曲，大家提出了這個“接力”的辦法。

還有一道技術(shù)難關(guān)就是要“看得見”。想用肉眼就能看到太空中運行的衛(wèi)星，它的亮度必須要從七等星上升到四等星。而由于東方紅一號衛(wèi)星的直徑僅有1米，也讓“看得見”更加困難。最終，研制人員從折疊傘收縮打開的特點中找到靈感，決定在運載火箭的第三級上安裝一個由高反光亮度的材料制成、可以在太空中撐開的“觀測體”。由于這個“觀測體”體積巨大，反光亮度極高，人們在地面上就可以直接觀察到衛(wèi)星。

北 斗

中國成為第三個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家

自主可控是北斗的特色，但從無到有，困難重重，北斗研制在摸索中起步。

國產(chǎn)化從北斗一號的太陽能帆板做起。之后的國產(chǎn)化攻關(guān)更為艱苦，不論是東方紅三號平臺的橫空出世，還是影響衛(wèi)星壽命的三大關(guān)鍵部件，憑借自力更生的創(chuàng)業(yè)精神，科研人員逐一攻克，于2003年建成了北斗一號系統(tǒng)，使我國成為繼美、俄之后第三個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。

“我們是以跑百米的速度在跑馬拉松。”北斗三號衛(wèi)星首席總設(shè)計師謝軍如此形容北斗的研制節(jié)奏。

很多北斗人至今還清晰記得2007年首顆北斗二號衛(wèi)星研制的那段“激情燃燒的歲月”。根據(jù)國際電信聯(lián)盟的規(guī)則，頻率資源是有時限的，過期作廢。時間不等人，爭分奪秒完成了前期所有研制，參試人員進(jìn)駐發(fā)射場后沒有片刻的喘息，緊接著就是200小時不間斷的加電測試。院士、衛(wèi)星總指揮、總設(shè)計師和一線技術(shù)人員一起排班，共同扛住種種考驗。2007年4月16日，衛(wèi)星成功發(fā)射兩天后，試驗星發(fā)來清晰信號，此時距離空間頻率失效僅有不到4個小時。也正是保護(hù)我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)頻率資源的這次“壯舉”，拉開了北斗區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)建設(shè)的序幕。

嚴(yán)慎細(xì)實的作風(fēng)一代一代被繼承。在北斗三號首組衛(wèi)星的研制中，出現(xiàn)了一個蓄電池電壓微小誤差的小插曲。按照設(shè)計，電壓差增加到一定限額，蓄電池也會自動進(jìn)行調(diào)整，不會影響運行。

“換！不能帶著任何疑點上天。”北斗團(tuán)隊沒放過這個隱患。重新打開太陽翼，卸下艙板，換下有隱患的蓄電池組。最終，按照原計劃完成了全部工作，讓衛(wèi)星又多了一份安全保障。

第九顆北斗三號衛(wèi)星某關(guān)鍵單機(jī)測試中，主任設(shè)計師劉家興發(fā)現(xiàn)了一個關(guān)鍵指標(biāo)超標(biāo)。但超標(biāo)小于一納秒，也就是小于十億分之一秒，短到用“剎那”“瞬間”都難以形容。而進(jìn)一步排查會平添很多工作量，還不一定能查出結(jié)果。但不查出原因，劉家興過不了自己心里的那道關(guān)。最終，大家一起分析、查找問題，讓指標(biāo)恢復(fù)了正常。

神舟五號

中國載人航天工程的里程碑

1992年，黨中央正式批復(fù)實施載人航天工程，隨后載人飛船立項，戚發(fā)軔被任命為神舟飛船總設(shè)計師。

從事過導(dǎo)彈、運載火箭和衛(wèi)星研究的戚發(fā)軔，接到擔(dān)任神舟飛船總設(shè)計師任務(wù)時，已經(jīng)59歲了，他原本準(zhǔn)備再過一年就退休。接到任務(wù)之初，戚發(fā)軔坦言，“內(nèi)心確實比較糾結(jié)，覺得壓力很大。”更重要的原因是，“載人航天、人命關(guān)天”，戚發(fā)軔深感責(zé)任太重。

當(dāng)時中國載人航天工程已確立研制飛船，但究竟選用兩艙方案還是三艙方案？這道選擇題擺在了團(tuán)隊面前。

“當(dāng)時，國際上兩艙和三艙方案都有，而且都成功了。中國到底用兩艙方案，還是三艙方案？爭論很大。最后，我們決定用三艙方案。”在戚發(fā)軔看來，結(jié)合中國的實際情況，采用適合自己的方案，這就是創(chuàng)新。

1999年11月20日，我國第一艘無人試驗飛船神舟一號成功發(fā)射，且飛船著陸處離預(yù)定地點只有10公里。

回憶起從事航天數(shù)十年來最難忘的瞬間，張柏楠毫不猶豫地提到了神舟五號。那是中國載人航天工程的里程碑，首次實現(xiàn)了中國人飛天的夢想。

當(dāng)時，身為神舟五號飛船副總設(shè)計師的張柏楠，在飛船出廠前往酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心前，遇到了很大的考驗。

神舟五號是我國第一艘載人飛船，許多專家對航天員所用座椅緩沖器性能的穩(wěn)定性提出了質(zhì)疑。“座椅緩沖器”，顧名思義是保障航天員安全、舒適的一個重要工具。“座椅”不舒服，在太空復(fù)雜環(huán)境中以及返回落地時，航天員的安全就無法保證。

本著“航天員的事，無小事”的信念，張柏楠臨危受命，在其他人員都已經(jīng)進(jìn)駐酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心時，利用兩個月時間集智攻關(guān)，最終設(shè)計制造出了安全穩(wěn)定可靠的座椅緩沖器并通過驗證，在火箭發(fā)射前順利安裝到了神舟五號返回艙上。

[責(zé)任編輯：楊凡、崔中連]

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