記者從國家航天局獲悉萨螺,英國《自然》雜志12月15日公布了影響2021年科學(xué)事件的十位人物評選結(jié)果纵搁,我國首次火星探測任務(wù)工程總設(shè)計師張榮橋入選吃衅,成為今年該榜單上唯一的中國人。
《自然》年度十大人物榜單旨在選出十位在這一年重大科學(xué)事件中占有一席之地的人物腾誉∨遣悖《自然》特寫部主編理查德-蒙納斯特斯基(Rich Monastersky)表示:“從追蹤危險的新冠變異株到證明氣候變化在極端天氣中的作用,再到將探測器送上火星利职,本年度《自然》十大人物聚焦身處重要科學(xué)事件中心的個人趣效,這些科學(xué)事件對全球產(chǎn)生了深遠的影響≈硖埃”
主辦方表示跷敬,今年的重大科學(xué)事件還包括中國成為了第二個讓火星車成功著陸火星的國家,這也是中國國家航天局和火星探測任務(wù)總設(shè)計師張榮橋交出的完美答卷热押。
近日西傀,《自然》雜志對張榮橋進行了專訪斤寇。面對“為什么要一次實現(xiàn)繞、著池凄、巡”“祝融號面臨的最大挑戰(zhàn)”“你的下一步計劃”等問題抡驼,張榮橋一一作答鬼廓。談及任務(wù)成功時的感受肿仑,張榮橋回憶說:“不能自已,流下淚水碎税,有甜有咸尤慰。”
采訪實錄如下:
問:作為火星任務(wù)的總設(shè)計師雷蹂,你的具體角色和職責(zé)是什么伟端?你管理的團隊有多大?
答:我們的火星探測工程包含了工程總體和探測器匪煌、運載火箭责蝠、發(fā)射場、測控和地面應(yīng)用等五大系統(tǒng)萎庭。工程總設(shè)計師系統(tǒng)還包括副總設(shè)計師霜医、應(yīng)用科學(xué)首席科學(xué)家和各系統(tǒng)總設(shè)計師。工程圓滿成功是上千家研制單位和數(shù)萬名科技工作者共同努力取得的驳规。
我作為工程總設(shè)計師肴敛,一是要負責(zé)工程研制、發(fā)射和飛行控制的技術(shù)工作吗购。在任務(wù)實施前組織完成任務(wù)實施方案的論證工作和立項医男,策劃整個工程的實施流程和細節(jié),組織關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)捻勉,開展總體方案設(shè)計與驗證镀梭,組織完成各大系統(tǒng)之間的技術(shù)接口設(shè)計。在任務(wù)實施的關(guān)鍵節(jié)點與技術(shù)問題上做決策踱启,保證任務(wù)按計劃如期實施發(fā)射报账。在探測器飛行過程中要時刻掌握探測器運行狀態(tài),組織相關(guān)人員及時處理緊急情況禽捆,確保探測器運行狀態(tài)良好笙什,使我們的火星車能最終成功著陸火星表面,完成工程目標(biāo)胚想。二是負責(zé)科學(xué)研究的組織工作琐凭,組織國內(nèi)外行星領(lǐng)域科學(xué)家進行學(xué)術(shù)研討,針對任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)和工程情況浊服,開展學(xué)術(shù)交流统屈,使科學(xué)家們能深入了解探測器配置的科學(xué)載荷情況胚吁,為能夠盡早使用科學(xué)數(shù)據(jù)開展科學(xué)研究工作做好準(zhǔn)備,爭取早出成果愁憔、多出成果腕扶、出好成果。
問:你是如何平衡任務(wù)的工程和科學(xué)目標(biāo)吨掌,并在面對工程挑戰(zhàn)時確卑氡В科學(xué)任務(wù)的優(yōu)先?
答:火星探測任務(wù)是以科學(xué)目標(biāo)為指引膜宋,推動科學(xué)研究的發(fā)展窿侈。火星探測任務(wù)難度較大秋茫,特別是著陸巡視任務(wù)的成功率不足50%史简,中國第一次開展火星探測任務(wù)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。即便面對這樣的挑戰(zhàn)肛著,我們在任務(wù)開展論證和策劃實施時圆兵,就將科學(xué)目標(biāo)放在首位。在飛行軌道設(shè)計枢贿、科學(xué)載荷的重量與功耗資源分配殉农、載荷定標(biāo)與地面試驗驗證、通信能力等方面進行反復(fù)迭代和優(yōu)化萨咕,確保探測數(shù)據(jù)類型豐富统抬、質(zhì)量高。
問:為什么你們決定要通過一次任務(wù)實現(xiàn)環(huán)繞危队、著陸和巡視聪建?
答:我們深知火星探測任務(wù)技術(shù)難度高、風(fēng)險大茫陆。中國在行星探測和行星科學(xué)領(lǐng)域起步相對較晚金麸,與國際先進技術(shù)相比存在較大差距,同時中國已經(jīng)成功實現(xiàn)了載人航天和探月工程簿盅,為火星探測奠定了較好的技術(shù)和能力基礎(chǔ)挥下,綜合考慮中國目前的航天技術(shù)水平和中國科學(xué)家對火星科學(xué)研究的迫切需求,我們認為通過努力一次任務(wù)實現(xiàn)對火星“繞桨醋、著棚瘟、巡”風(fēng)險可控。
問:你們在整個任務(wù)中面對的最大挑戰(zhàn)是什么喜最,你們的團隊是如何克服這些困難的偎蘸?
答:去火星我們面臨的挑戰(zhàn)是巨大的。一是在技術(shù)方面,比如面對火星如此陌生的復(fù)雜環(huán)境迷雪,我們的認知甚少限书,對它的表面形貌、氣象條件章咧、空間環(huán)境等方面都存在著許多未知倦西,甚至是我們還可能不知道有哪些是我們不知道的東西。為使我們的探測器能盡量適應(yīng)未知環(huán)境赁严,在方案設(shè)計之初就做了全面詳實的任務(wù)實施計劃扰柠,對探測器進行了針對性的設(shè)計,并開展大量地面試驗驗證工作误澳。我們采用了六輪獨立驅(qū)動的主動懸架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)耻矮,使火星車能夠?qū)崿F(xiàn)蟹行秦躯、蠕動等多種運動形態(tài)忆谓,以滿足火星車能夠在面對火星表面復(fù)雜地理環(huán)境的情況下,依然能夠行駛并開展科學(xué)探測活動踱承。針對火星大氣稀薄且具有不確定性倡缠,我們研發(fā)了可展開配平翼變氣動外形的氣動減速技術(shù),使著陸巡視器在降落過程中保持姿態(tài)穩(wěn)定茎活,確标悸伲火星車平穩(wěn)著陸。
另一方面是研制計劃的保證载荔,每26個月一次的發(fā)射窗口是極為珍貴的盾饮,一旦任務(wù)未按期發(fā)射,就要再等上26個月懒熙。而突如其來的新冠疫情給任務(wù)實施帶來極大沖擊丘损。我們的工程研制人員面對疫情帶來的嚴(yán)重困難,勇于擔(dān)當(dāng)工扎,在中國各級政府和有關(guān)單位大力協(xié)同徘钥、周密安排、密切配合之下肢娘,克服疫情對任務(wù)實施的不利影響呈础,實現(xiàn)按計劃準(zhǔn)時成功發(fā)射。
問:你們這次的任務(wù)沒有那些地方還未做到盡善盡美橱健?有沒有什么經(jīng)驗教訓(xùn)而钞?
答:從工程總體情況看,我們已經(jīng)圓滿完成了“繞拘荡、著臼节、巡”的既定任務(wù)目標(biāo),探測器在軌運行狀態(tài)良好,配置的13臺科學(xué)載荷已全部開機開展科學(xué)探測活動官疲,為科學(xué)家們提供豐富的高質(zhì)量科學(xué)探測數(shù)據(jù)袱结。但這次任務(wù)畢竟是中國第一次去火星,所以不能說做到了盡善盡美途凫。我們一直在反思垢夹,找一找與國際先進技術(shù)的差距,看一看在任務(wù)實施過程中還存在哪些問題维费,不斷地進行總結(jié)果元。
問:當(dāng)你得知祝融成功登陸火星的消息時,你非常激動犀盟,那一天對你來說是什么感覺而晒,在那一刻你在想什么?
答:我在現(xiàn)場第一時間看到著陸成功的遙測信息時阅畴,我的內(nèi)心百感交集倡怎。我們“十年磨一劍”終嘗所愿的欣喜,對工程研制對于不懈奮斗的感動贱枣,對各方力量鼎力支持的感激监署,一時涌上心頭,不能自已纽哥,流下淚水钠乏,有甜有咸。
問:“天問一號”和“祝融號”任務(wù)的成功如何改變了中國的空間科學(xué)事業(yè)春塌?它對中國的行星科學(xué)界做出了什么貢獻晓避?
答:我們的“天問一號”和“祝融號”的成功,將會極大推動中國空間科學(xué)只壳,特別是行星科學(xué)研究的發(fā)展俏拱。我們的任務(wù)可以獲得包括火星地形地貌、表面物質(zhì)成分吕世、地下結(jié)構(gòu)彰触、磁場、氣象和空間環(huán)境在內(nèi)的多元素第一手火星科學(xué)數(shù)據(jù)命辖,滿足行星科學(xué)家對科學(xué)數(shù)據(jù)的需求况毅,為行星科學(xué)研究提供了基本保障,為多出成果尔艇、出好成果奠定基礎(chǔ)尔许。認知宇宙奧秘是我們?nèi)祟惖氖聵I(yè),“天問一號”為人類認知火星提供新的機遇终娃。中國國家航天局一直積極推動國際交流與合作味廊,為國外科學(xué)家參加“天問一號”任務(wù)的科學(xué)研究提供機會,我們熱忱歡迎國外同行與我們一起開展合作研究。
問:到目前為止余佛,決定“祝融號”成功登陸火星的關(guān)鍵因素是什么柠新?“祝融號”目前的目標(biāo)是什么?面臨的最大挑戰(zhàn)是什么辉巡?
答:成功登陸火星是多因素共同作用的結(jié)果恨憎,其中最關(guān)鍵的因素是我們的設(shè)備可靠、方案可行郊楣。在研制過程中憔恳,我們保證探測器設(shè)備的完備性與質(zhì)量的可靠性,從產(chǎn)品原材料選取净蚤、各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)钥组、產(chǎn)品出廠檢查等方面制定了一系列嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),研制過程中不放松任何環(huán)節(jié)今瀑、不錯過任何細節(jié)程梦。結(jié)合現(xiàn)有能力與技術(shù)水平,設(shè)計了合理可行的任務(wù)實施方案放椰,并根據(jù)實際情況進行優(yōu)化設(shè)計和反復(fù)迭代作烟,為任務(wù)成功夯實基礎(chǔ)。
“祝融號”已完成90個火星日(約92個地球日)的既定探測任務(wù)砾医,目前各項狀態(tài)正常,并繼續(xù)向烏托邦平原南部的疑似古海洋與陸地交界地帶行駛衣厘,開展科學(xué)探測如蚜,探尋揭開火星起源與演化之謎的線索。
隨著時間的累積影暴,“祝融號”將會面臨巨大的能源問題错邦,火星表面的沙塵天氣也會對“祝融號”的能源獲取產(chǎn)生較大影響。
問:你認為10年后中國的航天事業(yè)會發(fā)展到什么程度型宙?你的下一步計劃是什么撬呢?
答:“天問一號”任務(wù)是中國開展行星探測的第一步,后續(xù)還將擇機開展小行星探測妆兑、火星采樣返回和木星系與行星際穿越探測等任務(wù)魂拦。從1970年東方紅1號衛(wèi)星成功發(fā)射,再到載人航天搁嗓、探月工程芯勘、北斗導(dǎo)航和火星探測的圓滿成功,中國用52年的時間完成了一項又一項具有里程碑意義的成就腺逛,集中體現(xiàn)了中國航天技術(shù)水平穩(wěn)步提升荷愕。中國的航天技術(shù)發(fā)展也為空間科學(xué)研究的進一步深入開展奠定基礎(chǔ)。今后將會以滿足科學(xué)研究目標(biāo)和人類文明發(fā)展需要作為出發(fā)點,開展更多的深空探測活動安疗,為人類進一步認知宇宙貢獻中國力量抛杨。
人物簡介
張榮橋,研究員荐类,現(xiàn)任中國首次火星探測任務(wù)(天問一號)工程總設(shè)計師蝶桶,中國科協(xié)第十屆常委。西安電子科技大學(xué)電磁場與微波技術(shù)專業(yè)學(xué)士掉冶、中國空間技術(shù)研究院空間電磁場專業(yè)碩士研究生真竖。1990年參加工作,歷任中國航天科技集團五院503所副所長厌小、所長恢共,國防科工委月球探測工程中心總工程師、副主任璧亚,探月工程副總設(shè)計師讨韭,深空探測論證工程總設(shè)計師,高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項(民用)總設(shè)計師癣蟋。組織完成探月工程二期透硝、首次火星探測任務(wù)方案實施、行星探測重大工程實施方案的論證疯搅。作為我國首次火星探測任務(wù)工程總設(shè)計師濒生,組織完成了天問一號任務(wù),取得“一次任務(wù)實現(xiàn)火星環(huán)繞幔欧、著陸罪治、巡視”圓滿成功。先后獲國家科技進步特等獎礁蔗,國防科學(xué)技術(shù)進步特等獎觉义、二等獎。