葉培建院士首次揭秘!奔月探火背后不為人知的驚險(xiǎn)
前不久,天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器著陸火星的飛行控制現(xiàn)場(chǎng),一眾年輕的航天人中,有一位人們熟悉的老者——他就是中國(guó)航天科技集團(tuán)五院技術(shù)顧問(wèn)、中國(guó)科學(xué)院院士葉培建。
親歷并參與了嫦娥探月、天問(wèn)探火等多個(gè)航天重大工程的科研攻關(guān),葉培建的名字總是和中國(guó)航天的重要時(shí)刻聯(lián)系在一起。不少航天人笑稱:“有葉院士在,才踏實(shí)”。而曾被授予“人民科學(xué)家”稱號(hào)的葉培建總說(shuō):“航天是個(gè)系統(tǒng)工程,用萬(wàn)人一桿槍來(lái)形容毫不為過(guò)。”
那么,中國(guó)深空探測(cè)任務(wù)實(shí)施的背后都有哪些不為人知的故事?又有哪些令人難忘的瞬間?近日,葉培建接受了新華每日電訊記者的專訪,向大家講述了他與“星辰大海”的不解之緣。
“扛得住要扛,扛不住也要扛”
2020年12月3日深夜23時(shí)許,逼近子時(shí)的北京,窗外寒氣襲人、窗內(nèi)一片忙碌。
指令名稱不斷變化、多目標(biāo)飛控計(jì)劃漸次更新……一串串?dāng)?shù)據(jù)印在一位老者厚厚的鏡片上,折射出斑斕的光。
23時(shí)10分,空氣凝固般寂靜的幾秒過(guò)后,大廳里爆發(fā)出雷鳴般的掌聲,中國(guó)航天器成功實(shí)現(xiàn)我國(guó)首次地外天體起飛!
嫦娥五號(hào)月面起飛了,而這位老者卻站不起來(lái)了。幾個(gè)小時(shí)的久坐,腰部的疼痛讓他只能癱坐在椅子上。
這位老者就是葉培建,中國(guó)科學(xué)院院士、航天科技集團(tuán)五院技術(shù)顧問(wèn)、嫦娥一號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師兼總指揮,一年前,他在人民大會(huì)堂被授予了“人民科學(xué)家”的稱號(hào)。
“我是個(gè)干活的,扛得住要扛,扛不住也要扛。”當(dāng)談起任務(wù),這位已經(jīng)75歲的老院士很快忘卻了傷痛:“當(dāng)時(shí)氣氛很緊張,我也不能隨便亂走動(dòng);另一方面,確實(shí)也是在注意整個(gè)過(guò)程,我們有四個(gè)國(guó)內(nèi)首次,首次月面采樣,首次月面起飛上升、交會(huì)對(duì)接、樣品轉(zhuǎn)移,應(yīng)該講這些都很難。”
也有人打趣說(shuō):“只要葉總腰疼了,任務(wù)就成功了!”
而在葉培建心中,最牽掛的還是月面起飛的那一秒:“我們是一秒加十秒,第一秒鐘是不控的,飛起來(lái)就飛起來(lái)了,一秒鐘以后就開(kāi)始要進(jìn)入自動(dòng)控制。起飛能不能很好地飛起來(lái),是我最擔(dān)心的,當(dāng)看到飛起來(lái)的一瞬間,我很高興。”
“23天是對(duì)嫦娥五號(hào)十年的檢驗(yàn)”
“23天是對(duì)嫦娥五號(hào)十年的檢驗(yàn)。探月繞、落、回‘三步走’能夠順利完成,對(duì)我們這些人來(lái)說(shuō),是交考卷的時(shí)候。整個(gè)過(guò)程沒(méi)有一個(gè)小問(wèn)題,連個(gè)小毛病都沒(méi)有,不敢說(shuō)成竹在胸,但是意料之中。”回首嫦娥五號(hào)經(jīng)歷的7年研制、3年儲(chǔ)存,作為技術(shù)顧問(wèn)和靈魂人物,葉培建感慨萬(wàn)千。
因?yàn)榉N種原因,嫦娥五號(hào)的發(fā)射時(shí)間經(jīng)歷了多次變化,探測(cè)器研制好以后也經(jīng)歷了數(shù)年的等待,才最終迎來(lái)九天攬?jiān)碌母吖鈺r(shí)刻。
葉培建直言:“總體來(lái)說(shuō)我還是不希望拖延三年,因?yàn)檫@三年下來(lái),我們做了很多的工作,確實(shí)做到心里更有底了。但是從方案的設(shè)計(jì)上、制造上沒(méi)有發(fā)現(xiàn)新的大問(wèn)題。就是說(shuō),如果三年前發(fā)射,也是沒(méi)有問(wèn)題的。”
但嫦娥五號(hào)等待的這三年,中國(guó)航天人積累了很多寶貴經(jīng)驗(yàn)。“一定要堅(jiān)守,這三年我們學(xué)會(huì)了如何讓一個(gè)東西做好后再擱上幾年。經(jīng)歷過(guò)這些,我們思想上更成熟,也產(chǎn)生了一套儲(chǔ)存、測(cè)試的方法。將來(lái)如果再遇到類似情況,我們會(huì)更好地來(lái)對(duì)待。所以從可靠性來(lái)講,肯定是提高了。從人來(lái)講,肯定是更老練、更成熟了。”葉培建說(shuō)。
談及長(zhǎng)征五號(hào)失敗對(duì)嫦娥五號(hào)的影響,葉培建說(shuō):“即便長(zhǎng)征五號(hào)失利了,我們也對(duì)它充滿信心。因?yàn)槲覀儑?guó)家航天再走一步,必須有更大的運(yùn)載工具,沒(méi)有更大的一代工具,我們走不到更遠(yuǎn),走不到更深的深空,要允許搞運(yùn)載的同志有失敗的過(guò)程,哪能一下子就都成功,所以我們和他們配合在一起找原因查問(wèn)題。”
“事實(shí)證明,我們這種信任對(duì)他們也是很大的鼓舞,他們成功我們也成功。航天是個(gè)系統(tǒng)工程,不能有一點(diǎn)點(diǎn)的疏忽、一點(diǎn)點(diǎn)的出入,說(shuō)100減1等于0,或者1萬(wàn)減1等于0也不為過(guò)。”葉培建說(shuō)。
作為嫦娥五號(hào)任務(wù)的技術(shù)顧問(wèn),遇到緊急情況,葉培建這樣的老專家們要在最短的時(shí)間里,拿出最優(yōu)解決方案。因此,葉培建總是笑稱:“沒(méi)事干是好事,沒(méi)有用上是最高境界。”“寧愿自己喝咖啡、沒(méi)事干。”
“要敢于面對(duì)失敗,
一定能夠從失敗中走出來(lái)”
成功的道路上必定不會(huì)是一片坦途。無(wú)論是首次飛向月球的中國(guó)探測(cè)器嫦娥一號(hào),還是實(shí)現(xiàn)了人類探測(cè)器首次月背軟著陸的嫦娥四號(hào)……嫦娥飛天背后有許多不為人知的驚險(xiǎn)時(shí)刻。
“年輕人沒(méi)有說(shuō)因?yàn)楸ň蜎](méi)人去報(bào)名當(dāng)宇航員了,反而是更多的人報(bào)名去當(dāng)宇航員,這說(shuō)明一種精神:要敢于面對(duì)失敗,一定能夠從失敗中走出來(lái)。要讓困難怕你。”葉培建說(shuō)。
葉培建說(shuō):“嫦娥一號(hào)的時(shí)候,我們工人上去做最后檢查,就發(fā)現(xiàn)有一個(gè)高頻接頭好像有點(diǎn)松,這是檢查過(guò)的,應(yīng)該是在之前的操作和檢查當(dāng)中又松動(dòng)了。如果這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有解決,高頻接頭松了以后,上天很可能影響測(cè)控信號(hào)或者影響數(shù)據(jù)傳回來(lái),總之要帶來(lái)很多問(wèn)題。”
在葉培建的職業(yè)生涯當(dāng)中,第一次擔(dān)任衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師兼總指揮的他,便經(jīng)歷了“至暗時(shí)刻”。2000年,資源二號(hào)01星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,然而衛(wèi)星入軌后的第二天突然間失去了聯(lián)系。
“在路上我得知這個(gè)衛(wèi)星沒(méi)信號(hào)了,收不到信號(hào),我當(dāng)時(shí)心里真是一緊,壓力很大,怎么向全國(guó)人民交代?而且這顆衛(wèi)星是一個(gè)當(dāng)時(shí)就需要用的衛(wèi)星,也是我擔(dān)任總師后的第一個(gè)作品。”回憶中葉培建說(shuō):“當(dāng)時(shí)我是真想車從山上掉下去把我摔死。”
葉培建坦言:“我當(dāng)總師時(shí)候就有人議論:他行嗎?他沒(méi)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。他念書(shū)念得很好,當(dāng)過(guò)博士,但能不能干成?當(dāng)時(shí)就有人懷疑、有議論。就覺(jué)得擔(dān)子太重,扛不住、受不了。”
但正是敢于面對(duì)失敗,堅(jiān)持不拋棄、不放棄,當(dāng)時(shí)葉培建力主抓住衛(wèi)星仍在中國(guó)上空的機(jī)會(huì),發(fā)送指令、進(jìn)行搶救。當(dāng)長(zhǎng)春站的指令發(fā)送上天,衛(wèi)星再次收到了正確的信號(hào),恢復(fù)了正常運(yùn)行,而且大大超過(guò)兩年的設(shè)計(jì)壽命,實(shí)際工作了四年多。
“即使是1731克也有很多標(biāo)志性意義”
月球每個(gè)地方都有特點(diǎn),這次嫦娥五號(hào)的落點(diǎn)與以前的探測(cè)器相差一千公里以上。嫦娥五號(hào)去到的月球風(fēng)暴洋,可能是月球上最年輕的地區(qū),還有火山活動(dòng)。葉培建說(shuō):“到這個(gè)地方拿月球樣品回來(lái),可以對(duì)月球的形成、地球的演化、太陽(yáng)系的演化,提供很多新的數(shù)據(jù),對(duì)我們是有好處的。”
面對(duì)最初設(shè)計(jì)采樣2000克的目標(biāo),嫦娥五號(hào)最終實(shí)際帶回的月球樣品1731克。對(duì)此,葉培建解釋說(shuō):“我們?nèi)サ哪莻(gè)地方的月壤比重比我們預(yù)想的要輕,雖然罐子裝滿了還不到兩公斤,但科學(xué)是帶一定探索性的,即使是1731克也有很多標(biāo)志性意義。”
“想當(dāng)年為了這一克月壤,蘇聯(lián)去了三次才拿回300多克,我們一次就拿了1700多克,說(shuō)明我們也有很多很先進(jìn)的地方,我們既有表取又有鉆取,我們還能給中國(guó)的科學(xué)家、世界的科學(xué)家提供最新、最年輕的月壤,可以有很多科學(xué)的產(chǎn)出。”葉培建說(shuō)。
談及自己和月壤的緣分,葉培建講了一個(gè)故事,在瑞士留學(xué)期間,他就在位于瑞士的世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)大廈見(jiàn)過(guò)美國(guó)人展示的月球巖石,“一片月亮”那是美國(guó)高科技實(shí)力的代表和象征,令人羨慕。
2010年,嫦娥五號(hào)立項(xiàng),葉培建再到瑞士出差,有機(jī)會(huì)再次見(jiàn)到了這塊美國(guó)展示的月球巖石,他興奮地拿出相機(jī)拍了下來(lái),分享給團(tuán)隊(duì)里的每一位設(shè)計(jì)師,并勉勵(lì)大家:“咱們中國(guó)人要拿回月石就靠你們了!”
“我們中國(guó)人是第三個(gè)從月球帶回月壤的,雖然是別人走過(guò)的路,但我們有創(chuàng)新、有趕超。雖然是從零起步,但也走出了我們自己的創(chuàng)新實(shí)踐。”葉培建說(shuō)。
“一個(gè)人沒(méi)有想象力、
沒(méi)有好奇心是沒(méi)有動(dòng)力的”
葉培建認(rèn)為,不光是探月工程,中國(guó)航天發(fā)展有一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì),就是社會(huì)主義制度的優(yōu)越性,集中精力辦大事。所謂集中精力辦大事,就是全國(guó)人民齊動(dòng)員,集中最優(yōu)勢(shì)的資源、最優(yōu)秀的人才來(lái)做一件事情,把這個(gè)事情做成。
葉培建指出,無(wú)論是載人航天還是探月,無(wú)論是衛(wèi)星還是北斗,有幾點(diǎn)特別重要:“第一,大家都是為了國(guó)家利益,各行各業(yè)都支持來(lái)做;第二,關(guān)鍵還是人。航天人有個(gè)特點(diǎn),一定會(huì)把完成國(guó)家任務(wù)擺在第一位。”
葉培建告訴記者,發(fā)射嫦娥四號(hào)時(shí),試驗(yàn)隊(duì)有一對(duì)小夫妻,因?yàn)槿蝿?wù)需要進(jìn)場(chǎng),結(jié)婚第二天就分居了,一分別就是四個(gè)月,他們始終把國(guó)家利益擺在前面。
“我的博士生現(xiàn)在也當(dāng)副總師了,當(dāng)年搞嫦娥一號(hào)的時(shí)候,他的愛(ài)人在北京生孩子,他在云南做實(shí)驗(yàn),沒(méi)法回來(lái),只能克服。”葉培建說(shuō)。
葉培建在做嫦娥一號(hào)衛(wèi)星總師的時(shí)候曾說(shuō),嫦娥一號(hào)的花費(fèi)還抵不上北京地鐵兩公里的造價(jià)。對(duì)此他補(bǔ)充道:“當(dāng)時(shí)北京的地鐵是一公里七個(gè)億,我們14個(gè)億相當(dāng)于修兩公里。我們國(guó)家不富裕嘛!要花小錢辦大事。”
“一個(gè)人沒(méi)有想象力、沒(méi)有好奇心是沒(méi)有動(dòng)力的。”從力主嫦娥四號(hào)到月球背面去,到嫦娥五號(hào)獲取最年輕的月壤,葉培建始終認(rèn)為:“要想得更遠(yuǎn)一點(diǎn)。”
“未來(lái),從無(wú)人探月來(lái)說(shuō),我們要發(fā)射嫦娥六號(hào)、嫦娥七號(hào)、嫦娥八號(hào),建立月球科考站的初步模型,而且要盡量爭(zhēng)取國(guó)際合作。第二,我希望中國(guó)人早一點(diǎn)登上月球,實(shí)現(xiàn)中國(guó)的載人登月。我想得更遠(yuǎn)的是兩件事,一是小行星如何開(kāi)發(fā)利用,第二就是如何去火星。”葉培建說(shuō)。
“月球不適宜人類生存,但想要更好地進(jìn)行科學(xué)探測(cè),就必須有人長(zhǎng)期在月球駐留。”葉培建說(shuō),為此,可采用機(jī)器人等無(wú)人探測(cè)的方式完成先期探測(cè),同時(shí)要想辦法驗(yàn)證人在月球能夠生存的技術(shù),如三維制造、能源生產(chǎn)等問(wèn)題。
“不論怎樣,月球探測(cè)一定要有人參與,更好的方式是有人與無(wú)人相結(jié)合。”葉培建說(shuō)。
此外,近年來(lái),航天與大眾的關(guān)系也是葉培建關(guān)心的問(wèn)題。他說(shuō),現(xiàn)在老百姓對(duì)應(yīng)用衛(wèi)星了解很深入,明白通信、導(dǎo)航、遙感衛(wèi)星的重要性,但還是有人質(zhì)疑探月、探火的意義。“所以我很重視科普,沒(méi)有疫情的時(shí)候,我一年能做30多場(chǎng)航天科普講座。”
近期,葉培建和國(guó)內(nèi)眾多院士合力編撰院士科普叢書(shū),其中他領(lǐng)寫(xiě)的《征程,人類探索太空的故事》已經(jīng)出版。他介紹說(shuō),該書(shū)以中學(xué)生為主要受眾群體,講述了地球、太陽(yáng)系、宇宙空間的相關(guān)科學(xué)知識(shí),介紹了人類探索太空的歷史變遷、探索手段和工具的發(fā)展、探索所獲得的重要發(fā)現(xiàn),以及當(dāng)前在探索太空中面臨的科學(xué)和技術(shù)難題,探討了地外生命存在的可能性以及人類與地球的未來(lái),對(duì)年青一代了解航天有很好的推動(dòng)作用。
在葉培建看來(lái),面對(duì)當(dāng)今世界局勢(shì),探月、探火的意義已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)科學(xué)探索本身,它是大國(guó)力量的象征。
“我國(guó)發(fā)展進(jìn)入新時(shí)期,探月、探火的成功,可以為中國(guó)人帶來(lái)自信,為中華民族帶來(lái)力量,為我們?cè)趪?guó)際上爭(zhēng)取到更多話語(yǔ)權(quán)。面向未來(lái)、面向星辰大海,中國(guó)人會(huì)有更多成果值得期待。”葉培建說(shuō)。