面對(duì)面丨探測(cè)器方案曾被明確反對(duì) 揭秘“嫦五”背后故事→
12月17日1時(shí)59分，經(jīng)歷23天的太空之旅，嫦娥五號(hào)返回器在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域成功著陸。
嫦娥五號(hào)任務(wù)作為我國(guó)復(fù)雜最高、技術(shù)跨度最大的航天系統(tǒng)工程，首次實(shí)現(xiàn)了我國(guó)地外天體采樣返回，也標(biāo)志著中國(guó)探月工程“繞、落、回”三步走的最后一步圓滿完成。《面對(duì)面》記者第一時(shí)間在北京專訪了探月工程三期總設(shè)計(jì)師胡浩。
我國(guó)迄今為止最復(fù)雜的航天任務(wù) 曾有專家明確反對(duì)
嫦娥五號(hào)被稱作是我國(guó)迄今為止最復(fù)雜的航天任務(wù)，它要進(jìn)行月面采樣，首次從月面起飛、首次在月球軌道上進(jìn)行無(wú)人交會(huì)對(duì)接、首次帶著月壤以接近第二宇宙速度返回地球。而在當(dāng)年，胡浩他們提出探測(cè)器方案的時(shí)候，有專家提出了反對(duì)意見(jiàn)。胡浩干了三十多年航天，這是他碰到過(guò)的唯一一次專家明確反對(duì)。
胡浩：因?yàn)闄C(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)太多、環(huán)境太復(fù)雜、執(zhí)行可靠性太低。這一連串大家看著眼花繚亂的動(dòng)作，對(duì)航天的系統(tǒng)實(shí)施來(lái)講，都是瓶頸式的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，它不行后面的任務(wù)沒(méi)法執(zhí)行。
記者：怎么去面對(duì)他的這種反對(duì)呢？
胡浩：他的反對(duì)對(duì)我們是提醒，他只是說(shuō)這些環(huán)節(jié)多，并不能說(shuō)明這些環(huán)節(jié)不可實(shí)現(xiàn)，只是這件事他認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)太大。航天發(fā)展的特點(diǎn)就是我們每一步都要往前去走，每一步都想往前去邁，否則的話就沒(méi)有發(fā)展了。所以在一開(kāi)始，我一上任就先布置這幾個(gè)課題，在原來(lái)論證的基礎(chǔ)上是不是我們要干月球軌道的交會(huì)對(duì)接，我們要不要拿回約兩公斤的月壤，還是少拿一點(diǎn)也可以，這是我們的課題。如果少拿一點(diǎn)月壤，像蘇聯(lián)那樣拿幾十克百八十克，我們可以完全不采取這種方案。
為月球采樣 航天人曾向地質(zhì)人學(xué)習(xí)
探月三期工程從立項(xiàng)之初，就力求技術(shù)跨越，而技術(shù)創(chuàng)新的第一個(gè)點(diǎn)，就放在了月球上的采樣。為了這一任務(wù)，探測(cè)器團(tuán)隊(duì)的成員曾經(jīng)專門到地質(zhì)部門“取經(jīng)”。
胡浩：地質(zhì)的同志在地球上采樣是干過(guò)的，所以我們?cè)谝婚_(kāi)始的時(shí)候就向地質(zhì)的同志們學(xué)習(xí)，到地質(zhì)有關(guān)單位去看，他們?cè)诘厍虿蓸邮窃趺催M(jìn)行的。掌握了采樣的知識(shí)基礎(chǔ)之后，我們就開(kāi)始思考在月球上怎么實(shí)現(xiàn)采樣。比如表取怎么采，鉆取怎么采，采了以后怎么封裝，怎么轉(zhuǎn)移，怎么適應(yīng)采樣的設(shè)備和月球的環(huán)境等等。每一個(gè)傳感器，每一個(gè)動(dòng)作都牽連一系列的工作，都是要進(jìn)行攻關(guān)的，因?yàn)闆](méi)有一個(gè)樣板可循。
“美中不足”？ 前期準(zhǔn)備鉆兩米 實(shí)際鉆了不到一米
12月1日23時(shí)11分平穩(wěn)著陸于呂姆克山脈以北地區(qū)后，嫦娥五號(hào)隨即開(kāi)展月面自動(dòng)采樣工作。自動(dòng)采樣是嫦娥五號(hào)任務(wù)的核心關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。探測(cè)器要經(jīng)受住超過(guò)100攝氏度的月面高溫考驗(yàn)，克服測(cè)控、光照、電源等方面的條件約束，實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)、多樣化自動(dòng)采樣。但胡浩披露，采樣還是有點(diǎn)“美中不足”。
胡浩：我們著月點(diǎn)相對(duì)比較好的，還比較平整，土質(zhì)狀況也比較好，落的姿態(tài)也比較穩(wěn)，角度偏差也比較小。在這么好的前提下，還是有一點(diǎn)美中不足，就是我們前期準(zhǔn)備鉆兩米深，按照這個(gè)去設(shè)計(jì)我們鉆取過(guò)程，但下面是石板，從雷達(dá)的回波圖面上看，下面石頭還是好幾層，打不下去了，沒(méi)能完全如愿，打了大概不到一米。鉆兩米當(dāng)然是好事，沒(méi)有鉆到兩米也可以接受。從科學(xué)家們來(lái)看，鉆得越深越好，但是再鉆帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)也很大，要看時(shí)間和功耗能不能支撐。采樣用的時(shí)間長(zhǎng)了，其他工作時(shí)間就短了，后面還有好多事要辦。另外，石頭是碾不碎的，在我們?nèi)⌒敬鼤?huì)造成很硬的一個(gè)結(jié)，在我們回收過(guò)程當(dāng)中，還會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。大系統(tǒng)彼此牽掛彼此影響，最后可能受到很大影響，甚至完不成主體的任務(wù)。
被迫推遲發(fā)射 探月三期如何調(diào)整？
執(zhí)行此次發(fā)射任務(wù)的長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭是中國(guó)運(yùn)載能力最大的火箭，從立項(xiàng)之初就明確了用于將嫦娥五號(hào)探測(cè)器發(fā)射到月球上的任務(wù)。
然而，2017年7月2日，長(zhǎng)征五號(hào)遙二火箭在發(fā)射后346秒時(shí)突發(fā)故障，發(fā)射任務(wù)失利。這次失利讓原本預(yù)計(jì)2017年年底發(fā)射的嫦娥五號(hào)，被迫停了下來(lái)。
胡浩：沒(méi)有火箭你上不了天，當(dāng)時(shí)探測(cè)器已經(jīng)加工都準(zhǔn)備出廠了，怎么辦？這是我們要處理的問(wèn)題，還有后續(xù)這些任務(wù)怎么處理，在那停放多長(zhǎng)時(shí)間？后續(xù)還會(huì)碰到哪些問(wèn)題？火箭的問(wèn)題怎么處理？我們首先和做火箭的進(jìn)行溝通，探討怎么走出困境，當(dāng)時(shí)提出來(lái)看看能不能用兩年的時(shí)間把這個(gè)問(wèn)題解決。其實(shí)兩年解決這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)很不容易了，對(duì)我們做火箭的同志來(lái)講，這也是硬要求，他們就得天天加班加點(diǎn)，自己就逼自己。
胡浩：除了火箭的問(wèn)題，我們探月工程其他四大系統(tǒng)的工作也被迫停止。探月工程三期在立項(xiàng)的時(shí)候就有嫦娥五號(hào)和嫦娥六號(hào)兩次發(fā)射，嫦娥六號(hào)作為嫦娥五號(hào)的備份那時(shí)候還沒(méi)有進(jìn)行集成。主份還沒(méi)打，我們備份還有重新調(diào)試試驗(yàn)的時(shí)間和機(jī)會(huì)，我們?cè)谶@兩年就把嫦娥六號(hào)的計(jì)劃往前調(diào)整了。另外也對(duì)嫦娥五號(hào)進(jìn)行了存儲(chǔ)，出不去門就得有地方放，對(duì)存放的環(huán)境條件和監(jiān)測(cè)的措施手段進(jìn)行完備的設(shè)計(jì)，分析會(huì)造成什么樣的影響，這些都是我們這兩年抓緊干的事。
2019年12月27日20時(shí)45分，長(zhǎng)征五號(hào)遙三運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空，發(fā)射飛行試驗(yàn)取得圓滿成功。這次發(fā)射的成功，將我國(guó)的探月三期工程，拉回到了正常的軌道上。
發(fā)射精度高 省了兩百多公斤燃料
2020年11月24日，長(zhǎng)征五號(hào)遙五火箭與嫦娥五號(hào)月球探測(cè)器終于迎來(lái)了發(fā)射時(shí)刻。嫦娥五號(hào)重達(dá)8.2噸，是我國(guó)目前發(fā)射的重量最重的探測(cè)器。將它送入近地點(diǎn)200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)41萬(wàn)公里的地月轉(zhuǎn)移軌道，這是對(duì)運(yùn)載火箭能力的集中檢驗(yàn)。
胡浩：雖然運(yùn)載火箭拖了兩年時(shí)間，但這次表現(xiàn)非常好，把我們整個(gè)三期任務(wù)的精度打得很高。精度打得很高也給我們帶來(lái)燃燒上的好處，一下子就剩了200多公斤燃料。有了這200多公斤燃料我們就開(kāi)始想完成了主任務(wù)，是不是還能干點(diǎn)什么事，是到天上其他地方看看，還是到地球和太陽(yáng)之間拉格朗日點(diǎn)繞一繞，我們也在認(rèn)真研究。嫦娥五號(hào)成功了，作為備份的嫦娥六號(hào)該干點(diǎn)啥？我們也在尋找新的目標(biāo)，想著再創(chuàng)點(diǎn)新。