“探月夢”托舉“中國夢”——人類首次月球背面探測全紀(jì)實

新華社北京1月11日電　題：“探月夢”托舉“中國夢”——人類首次月球背面探測全紀(jì)實

新華社記者陳芳、胡喆、董瑞豐

探索浩瀚宇宙，是中華民族不懈追求的偉大夢想。

2019年1月11日，中國探月工程嫦娥四號任務(wù)再傳捷報，嫦娥四號著陸器、巡視器順利完成互拍成像，標(biāo)志我國探月工程嫦娥四號任務(wù)取得圓滿成功，中共中央、國務(wù)院、中央軍委發(fā)來賀電。

2018年12月8日2時23分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射嫦娥四號探測器，開啟了月球探測的新旅程。新華社記者 江宏景 攝

一路走來，多少艱辛，多少奇跡！從嫦娥一號拍攝的全月球影像圖，到嫦娥二號首次實現(xiàn)我國對小行星的飛躍探測；從嫦娥三號成功實現(xiàn)落月夢想，到嫦娥四號實現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸……

15年的探索、38萬公里的追尋，中國航天以“探月夢”托舉“中國夢”，書寫了人類文明發(fā)展歷程中的驚鴻之筆。

這是一張拼版照片，左圖：玉兔二號巡視器全景相機(jī)對嫦娥四號著陸器成像；右圖：嫦娥四號著陸器地形地貌相機(jī)對玉兔二號巡視器成像。  新華社發(fā)（國家航天局供圖）

到月背去！——偉大夢想決定偉大創(chuàng)造

月球背面對于人類而言，是“秘境中的秘境”。

由于月球自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期相等，加上被地球潮汐鎖定，地球強(qiáng)大的引力讓月球總是一面朝向地球，人類在地球上只能看見月球的正面。

從20世紀(jì)50年代開始，人類陸續(xù)向月球發(fā)射了100多次探測器，但還從沒有探測器在月球背面著陸開展就位探測。

1962年4月26日，美國“徘徊者4號”探測器撞擊月球背面，成為首個在月球背面硬著陸的探測器，但并未傳回任何數(shù)據(jù)。

2004年，我國探月工程正式批準(zhǔn)立項；

2007年，嫦娥一號任務(wù)繞月探測，實現(xiàn)了中華民族千年奔月夢想；

2010年，嫦娥二號成功發(fā)射，獲得國際最高7米分辨率全月影像圖，飛至日地拉格朗日L2點進(jìn)行環(huán)繞探測,并對700萬公里外的圖塔蒂斯小行星進(jìn)行高精度飛越探測；

2013年，嫦娥三號成功落月并開展月面巡視勘察，實現(xiàn)了我國首次對地外天體的直接探測，把玉兔號的足跡刻在了月球；

2014年，再入返回飛行試驗任務(wù)圓滿成功，突破和掌握了航天器以接近第二宇宙速度再入返回關(guān)鍵技術(shù)，為我國正在實施的月面采樣返回及未來深空探測奠定了堅實的基礎(chǔ)，創(chuàng)造了月球探測史的中國紀(jì)錄。

當(dāng)嫦娥三號任務(wù)圓滿完成以后，作為備份的嫦娥四號怎么辦？該去哪兒？一度引發(fā)不少探月科學(xué)家們的討論。

此圖片為嫦娥四號著陸器監(jiān)視相機(jī)C拍攝的著陸點南側(cè)月球背面圖像，巡視器將朝此方向駛向月球表面。 新華社發(fā)（國家航天局供圖）

不少人認(rèn)為，嫦娥四號無須冒險，還應(yīng)落在月球正面。然而，作為中國航天科技集團(tuán)五院深空探測和空間科學(xué)首席科學(xué)家的中國科學(xué)院院士葉培建卻堅定地提出：“中國探月工程應(yīng)該走一步跨一步。落到月球背面去，這是一個創(chuàng)舉?！?/p>

然而，“到月球背面去”——在不少科學(xué)家眼中是“不可能完成的事情”。

“由于受到月球自身的遮擋，在月球背面，任何人類探測器都無法直接與地球進(jìn)行測控通信和數(shù)據(jù)傳輸?！敝袊皆鹿こ炭傇O(shè)計師、中國工程院院士吳偉仁介紹，到月球背面去，必須要面對“不在服務(wù)區(qū)”的失聯(lián)挑戰(zhàn)。

正是源于這樣一種“不走尋常路、勇于挑戰(zhàn)自我”的信念，中國航天人最終做出了一個大膽的決定：“嫦娥四號要實現(xiàn)人類月球背面的首次軟著陸！”

圖為1月3日在北京航天飛行控制中心拍攝的降落過程（示意圖）。  新華社記者 金立旺 攝

“從技術(shù)發(fā)展角度來講，如果我們未來要建設(shè)月球科研站，就需要航天器能夠高精度著陸?！辨隙鹚奶柼綔y器總設(shè)計師孫澤洲表示，解決了這次任務(wù)面臨的挑戰(zhàn)，可為后續(xù)的深空探測和小行星探測打下基礎(chǔ)。

“鵲橋”先行——夢想與星瀚不再遙遠(yuǎn)

每一次新的任務(wù)都標(biāo)注著嶄新的中國高度，每一次新的飛行都描繪著壯麗的中國航跡。

2018年5月21日清晨，在嫦娥三號“奔月”4年多之后，中國又做出一個探索月球的大動作——在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心將探月工程嫦娥四號任務(wù)“鵲橋”中繼星發(fā)射升空。

“鵲橋”的名字來源于中國民間牛郎織女的傳說，這顆中繼星是中國航天人用自己的辛勤、智慧和汗水設(shè)計建造的地月信息聯(lián)通的“天橋”。

這是前所未有的一次創(chuàng)舉，中國航天人在地球和月背之間搭起了一座充滿想象力的“鵲橋”。通過這座“橋”，夢想與星瀚不再遙遠(yuǎn)，月球背面將終結(jié)“不在服務(wù)區(qū)”的歷史。

圖為著陸器地形地貌相機(jī)拍攝的玉兔二號在A點影像圖。  新華社發(fā)（國家航天局供圖）

地月L2點是衛(wèi)星相對于地球和月球基本保持靜止的一個空間點。位于地月連線的延長線上，到月球的平均距離約為6.5萬公里，距地球40多萬公里。

“鵲橋”中繼星主任設(shè)計師孫驥說，“鵲橋”雖然不是嫦娥四號任務(wù)的主角，卻是重要的組成部分，其使命就是為月球背面的著陸器和巡視器提供中繼通信服務(wù)，相當(dāng)于把一個地面站搬到了天上。

20世紀(jì)60年代，美國深空探測專家羅伯特·法庫第一次提出通過中繼星實現(xiàn)與月球背面探測器通信的設(shè)想，并建議后續(xù)的阿波羅任務(wù)可以考慮到月球背面去，但因為各種原因沒有實現(xiàn)。如今是中國人把這一想法實現(xiàn)了。

除了為嫦娥四號任務(wù)提供中繼服務(wù)，“鵲橋”還將開展科學(xué)與技術(shù)實驗。中繼星上搭載了荷蘭與中國科學(xué)家聯(lián)合研制的低頻射電探測儀，可“聆聽”來自宇宙深處的“聲音”。

“奔月之路”——對未知領(lǐng)域探索的不竭動力

夢想的力量，是人類對未知領(lǐng)域探索的不竭動力。

2018年12月8日2時23分，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心。

伴隨著巨大的火箭轟鳴，肩負(fù)著億萬中華兒女的探月飛天夢想，長征三號乙運載火箭成功發(fā)射嫦娥四號探測器，開啟了月球探測的新旅程。

2018年12月12日16時45分，嫦娥四號探測器經(jīng)過約110小時奔月飛行，到達(dá)月球附近，成功實施近月制動，順利完成“太空剎車”，被月球捕獲，進(jìn)入了近月點約100公里的環(huán)月軌道。

嫦娥四號準(zhǔn)時發(fā)射、準(zhǔn)確入軌，原計劃在近月制動前實施的3次軌道中途修正，期間只進(jìn)行了1次。

“準(zhǔn)時發(fā)射、準(zhǔn)確入軌”，實現(xiàn)起來并不輕松。成功架起“奔月之路”的，是我國自主研制的“金牌火箭”。

中國航天科技集團(tuán)一院火箭系統(tǒng)總指揮金志強(qiáng)介紹，探月工程任務(wù)對軌道高度和入軌精度要求都很高，長三甲系列火箭成為執(zhí)行探月工程發(fā)射的最佳選擇。

低溫發(fā)動機(jī)同時裝配4臺單機(jī)，選擇性能最優(yōu)的2臺用于本次任務(wù)；單機(jī)產(chǎn)品通電老煉時間增加50小時，系統(tǒng)綜合試驗考核次數(shù)增加……

圍繞嫦娥四號任務(wù)窄窗口發(fā)射、冬季發(fā)射等特征，火箭研制團(tuán)隊開展專題風(fēng)險分析，制定了520項預(yù)案。

為了充分利用嫦娥四號任務(wù)兩天內(nèi)多窗口的發(fā)射機(jī)會，降低發(fā)射實施風(fēng)險，火箭系統(tǒng)開展了技術(shù)創(chuàng)新，在低溫加注后可以適應(yīng)2天內(nèi)多個發(fā)射窗口的發(fā)射要求。

“這在國內(nèi)尚屬首次?！敝袊教炜萍技瘓F(tuán)一院火箭系統(tǒng)總設(shè)計師陳閩慷說。

億萬雙手，托舉“嫦娥”，億萬顆心，牽掛“嫦娥”。

在困難和挑戰(zhàn)面前，中國航天人用一次又一次生動的創(chuàng)新實踐，詮釋了創(chuàng)新對于實現(xiàn)夢想的關(guān)鍵意義。

1月11日，在北京航天飛行控制中心大屏幕上拍攝的著陸器（右）和巡視器互拍畫面。  新華社記者 金立旺 攝

“驚天一落”——人類太空探索史上的一大步

經(jīng)過約38萬公里、26天的漫長飛行，2019年1月3日，嫦娥四號進(jìn)入距月面15公里的落月準(zhǔn)備軌道。

北京航天飛行控制中心大廳內(nèi)，現(xiàn)場工作人員一聲令下，嫦娥四號探測器從距離月面15公里處開始實施動力下降，探測器的速度逐步從相對月球1.7公里每秒降為零。

10時15分，嫦娥四號迎來制動時刻，7500牛發(fā)動機(jī)開機(jī)，動力下降開始。

10時21分，降落相機(jī)開機(jī)，開始抓拍落月全過程。

10時25分，嫦娥四號轉(zhuǎn)入懸停模式，不一會兒便轉(zhuǎn)入避障模式。

選定相對平坦的區(qū)域后，嫦娥四號開始緩速垂直下降。

最終，在反推發(fā)動機(jī)和著陸緩沖機(jī)構(gòu)“保駕護(hù)航”下，最激動人心的時刻終于到來！

10時26分24秒，經(jīng)歷了近700秒的落月過程，嫦娥四號成功著陸！

“一切正常！”指控大廳爆發(fā)出熱烈的掌聲。

嫦娥四號成功著陸在了月球背面東經(jīng)177.6度、南緯45.5度附近的預(yù)選著陸區(qū)，月球背面真正意義上第一次成功留下了人類探測器的身影。

圖為1月3日在北京航天飛行控制中心拍攝的降落過程（示意圖）。 新華社記者 金立旺 攝

落月后，通過“鵲橋”中繼星“牽線搭橋”，嫦娥四號探測器進(jìn)行了太陽翼和定向天線展開等多項工作，建立了定向天線高碼速率鏈路，順利實現(xiàn)了月背和地面穩(wěn)定通信的“小目標(biāo)”。

11時40分，嫦娥四號獲取了月背影像圖并傳回地面。這是人類探測器在月球背面拍攝的第一張圖片。

作為整個探月工程“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略中第二步的關(guān)鍵組成，嫦娥四號的一小步，無疑是整個人類太空探索史上的一大步。

嫦娥四號在月球背面成功著陸的消息傳開，成為“驚天一落”。

美國太空探索技術(shù)公司創(chuàng)始人埃隆·馬斯克也第一時間向中國探月取得的成功點贊祝賀。

嫦娥四號的著陸區(qū)月球南極-艾特肯盆地是太陽系中已知最大的撞擊坑之一，也被公認(rèn)為月球上最老、最深的撞擊盆地。

到月球背面開展低頻射電天文觀測，是全世界天文學(xué)家夢寐以求的事情，可以填補(bǔ)射電天文領(lǐng)域在低頻觀測段的空白。

中科院月球與深空探測總體部主任鄒永廖說，月球背面具有獨特性質(zhì)，嫦娥四號著陸地是從未實地探測過的處女地。月球車在月背行走時，還可以獲取綜合地質(zhì)剖面，將是國際首創(chuàng)。

插畫：嫦娥四號與玉兔二號順利完成互拍 新華社記者 陳聰穎 作

“追夢之人”——以“探月夢”托舉“中國夢”

嫦娥四號落月的一刻，74歲的葉培建走向正在前排工作席的嫦娥四號探測器項目執(zhí)行總監(jiān)張熇，兩代“嫦娥人”的手，緊緊地握在了一起。

這一握，也讓張熇這個嫦娥四號探測器研制團(tuán)隊里的“女當(dāng)家”再也忍不住激動的心情，捂住臉當(dāng)場流下了幸福的淚水。

“踏上月球背面，已經(jīng)是好幾代科學(xué)家共同的夢想了?！睆垷绖忧榈乇硎?，“落月是整個任務(wù)最關(guān)鍵階段，充滿了風(fēng)險、未知和挑戰(zhàn)。此時此刻，我們都是幸福的追夢人?！?/p>

偉大實踐催生偉大精神，偉大精神推動偉大實踐。

探月工程，是當(dāng)今高新技術(shù)發(fā)展中極具風(fēng)險和挑戰(zhàn)的領(lǐng)域。它由衛(wèi)星、運載火箭、發(fā)射場、測控和地面應(yīng)用等五大系統(tǒng)組成，是一份“1萬-1=零”的事業(yè)。一顆螺絲釘、一個插頭就可以決定整個工程的成敗。

參與了嫦娥一號、嫦娥四號等多個重要任務(wù)的孫澤洲，現(xiàn)任嫦娥四號探測器總設(shè)計師、火星探測器總設(shè)計師，可以說是目前我國深空探測領(lǐng)域新生代里的代表人物。

孫澤洲說，中國探月每一次突破、每一步跨越，都凝結(jié)了上百家單位、幾萬名科技工作者、解放軍指戰(zhàn)員的心血和智慧，體現(xiàn)了社會主義集中力量辦大事的優(yōu)勢。

——是他們，時刻用“居安思危”鞭策自己，秉承“質(zhì)量即生命”理念。

作為探月工程衛(wèi)星總裝班長，30年的時間里，劉福全帶領(lǐng)團(tuán)隊完成了從嫦娥一號到嫦娥四號的全部總裝任務(wù)，始終堅守在總裝第一線。

嫦娥四號探測器裝載的7500牛變推力發(fā)動機(jī)是目前我國最大的航天器用化學(xué)推進(jìn)器，操作風(fēng)險極高。憑借過硬的裝配技能，他提出了“多次調(diào)轉(zhuǎn)、對接+二次吊裝”的組合方案，實現(xiàn)了發(fā)動機(jī)高精密裝配。

——是他們，年逾花甲依舊堅守一線，像保護(hù)自己孩子一樣，保護(hù)著探測器的安全。

在廠房，每當(dāng)有人靠近嫦娥四號探測器操作時，總有一位老者站在操作者身后，盯著操作者的每一個動作，像保護(hù)自己孩子一樣，用手臂保護(hù)探測器設(shè)備的安全。

這位老者就是王國山，作為嫦娥四號總環(huán)試驗分隊中最年長的一位航天人，始終堅守在總裝一線，護(hù)駕嫦娥助力奔月。

——是他們，心里沒有絲毫畏懼，眼里盡是航天的“詩和遠(yuǎn)方”。

“絕對不能帶著問題上天，絕對不能帶著遺憾上天?！?嫦娥四號成功完成落月任務(wù)，其中一個叫作伽馬關(guān)機(jī)敏感器的“小”器件卻遇到了大麻煩。

團(tuán)隊負(fù)責(zé)人劉靖雷馬上行動起來，查數(shù)據(jù)、做仿真、制定實施方案，迅速形成了過百頁的精度論證報告，在不更改正樣產(chǎn)品流程的同時對精度也進(jìn)行了驗證。

從一曲星夢東方紅，到嫦娥奔月創(chuàng)奇跡。探月精神是我國航天領(lǐng)域在新時代不斷取得輝煌成就的巨大動力，也為實現(xiàn)“中國夢、航天夢”提供了強(qiáng)大的精神力量。

國家航天局副局長吳艷華表示，嫦娥四號是航天戰(zhàn)線追逐夢想、勇于探索取得的重大科技創(chuàng)新成果，也是中外科學(xué)家協(xié)同攻堅、合作共贏搭建的探索宇宙奧秘的平臺。

“后續(xù)，還有嫦娥五號月球采樣返回和火星探測等重大航天工程任務(wù)。我們一定不負(fù)祖國和人民期望，咬定目標(biāo)使勁干、用航天夢托舉中國夢，推動構(gòu)建人類命運共同體?！眳瞧G華說。（參與記者：喻菲、謝佼）