為人類認知宇宙貢獻中國力量

　　——專訪中國首次火星探測任務工程總設計師張榮橋

　　今年5月15日
，中國首次火星探測任務天問一號探測器在火星成功著陸。如今

，祝融號火星車已運行超過210個火星日
，環繞器在軌510多個火星日……從發射
、環繞到著陸、巡視
，天問一號的一舉一動，備受世界關注。

　　近日


，英國《自然》雜誌公布了2021年nian度du十shi大da人ren物wu榜bang單dan，聚ju焦jiao在zai今jin年nian的de重zhong大da科ke學xue事shi件jian中zhong占zhan有you一yi席xi之zhi地di的de人ren物wu

，中zhong國guo首shou次ci火huo星xing探tan測ce任ren務wu工gong程cheng總zong設she計ji師shi張zhang榮rong橋qiao成cheng為wei唯wei一yi入ru選xuan的de中zhong國guo人ren。

　　火huo星xing車che的de工gong作zuo狀zhuang態tai如ru何he？火huo星xing探tan測ce將jiang有you哪na些xie新xin發fa現xian？中zhong國guo何he時shi能neng從cong火huo星xing帶dai回hui土tu壤rang？針zhen對dui火huo星xing和he行xing星xing探tan測ce的de熱re點dian話hua題ti，本ben報bao記ji者zhe近jin日ri對dui張zhang榮rong橋qiao進jin行xing了le專zhuan訪fang。

　　火星車實施拓展性巡視探測

　　2月10日，實施近火製動，成功環繞火星；5月15日，在預選著陸區完成教科書式的精準著陸；5月22日，火星車駛離著陸平台
，踏上火星大地進行巡視探測，開啟火星“探險之旅”——天問一號實現了一次任務完成環繞、著陸、巡視的三大目標
，邁出了中國行星探測征程的重要一步。

　　“目前，天問一號環繞器和祝融號火星車的狀態良好。”張榮橋說
，到今年8月15日，祝融號火星車完成了既定的90個(ge)火(huo)星(xing)日(ri)的(de)科(ke)學(xue)探(tan)測(ce)任(ren)務(wu)。在(zai)此(ci)期(qi)間(jian)，位(wei)於(yu)火(huo)星(xing)軌(gui)道(dao)的(de)環(huan)繞(rao)器(qi)主(zhu)要(yao)為(wei)火(huo)星(xing)車(che)進(jin)行(xing)中(zhong)繼(ji)通(tong)信(xin)，將(jiang)火(huo)星(xing)車(che)巡(xun)視(shi)探(tan)測(ce)獲(huo)取(qu)的(de)科(ke)學(xue)數(shu)據(ju)傳(chuan)回(hui)地(di)球(qiu)。

　　張榮橋介紹，在完成了90個火星日巡視探測任務之後，火星車度過了日淩階段——太(tai)陽(yang)運(yun)行(xing)至(zhi)地(di)球(qiu)和(he)火(huo)星(xing)中(zhong)間(jian)
，受(shou)太(tai)陽(yang)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she)幹(gan)擾(rao)
，器(qi)地(di)通(tong)信(xin)不(bu)穩(wen)定(ding)。按(an)照(zhao)既(ji)定(ding)預(yu)案(an)
，火(huo)星(xing)車(che)在(zai)日(ri)淩(ling)期(qi)間(jian)暫(zan)停(ting)科(ke)學(xue)工(gong)作(zuo)，定(ding)時(shi)自(zi)檢(jian)自(zi)測(ce)。

　　日淩結束後，祝融號火星車繼續向烏托邦平原南部——據(ju)科(ke)學(xue)家(jia)初(chu)步(bu)認(ren)為(wei)的(de)古(gu)海(hai)洋(yang)與(yu)陸(lu)地(di)交(jiao)界(jie)地(di)帶(dai)行(xing)駛(shi)，開(kai)展(zhan)拓(tuo)展(zhan)性(xing)巡(xun)視(shi)探(tan)測(ce)任(ren)務(wu)
，探(tan)尋(xun)火(huo)星(xing)起(qi)源(yuan)與(yu)演(yan)化(hua)之(zhi)謎(mi)的(de)線(xian)索(suo)。而(er)環(huan)繞(rao)器(qi)則(ze)進(jin)行(xing)了(le)軌(gui)道(dao)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)優(you)化(hua)調(tiao)整(zheng)，在(zai)開(kai)展(zhan)火(huo)星(xing)環(huan)繞(rao)探(tan)測(ce)的(de)同(tong)時(shi)，兼(jian)顧(gu)火(huo)星(xing)車(che)的(de)中(zhong)繼(ji)通(tong)信(xin)。

　　“相對來講，在拓展任務階段，火星車行駛的頻次要比原先少一些。”張榮橋說，“每(mei)個(ge)月(yue)我(wo)們(men)都(dou)要(yao)組(zu)織(zhi)相(xiang)關(guan)人(ren)員(yuan)對(dui)下(xia)一(yi)個(ge)月(yue)的(de)運(yun)行(xing)計(ji)劃(hua)進(jin)行(xing)研(yan)究(jiu)確(que)定(ding)

，負(fu)責(ze)日(ri)常(chang)飛(fei)控(kong)管(guan)理(li)的(de)小(xiao)組(zu)
，每(mei)天(tian)要(yao)製(zhi)定(ding)運(yun)行(xing)策(ce)略(lve)並(bing)實(shi)施(shi)控(kong)製(zhi)和(he)監(jian)視(shi)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)。”

　　“比如著陸區的沙丘、岩yan石shi等deng典dian型xing地di形xing地di貌mao
，火huo星xing車che要yao不bu要yao停ting下xia來lai做zuo詳xiang細xi觀guan測ce？火huo星xing車che行xing駛shi中zhong遇yu到dao溝gou坎kan等deng複fu雜za地di形xing，要yao不bu要yao繞rao行xing？針zhen對dui這zhe些xie問wen題ti，大da家jia共gong同tong商shang量liang、製定計劃。”張榮橋說。

　　巡視探測期間，祝融號火星車高效運行，獲取了巡視區域地形地貌影像、行駛路徑磁場信息和地下剖麵結構信息、岩石
、沙丘等典型地物的成分信息、溫度、氣壓、風向、風(feng)速(su)氣(qi)象(xiang)信(xin)息(xi)等(deng)第(di)一(yi)手(shou)科(ke)學(xue)數(shu)據(ju)。張(zhang)榮(rong)橋(qiao)說(shuo)
，科(ke)學(xue)家(jia)認(ren)為(wei)，祝(zhu)融(rong)號(hao)火(huo)星(xing)車(che)的(de)著(zhe)陸(lu)地(di)點(dian)有(you)更(geng)多(duo)科(ke)學(xue)發(fa)現(xian)的(de)機(ji)會(hui)，通(tong)過(guo)研(yan)究(jiu)可(ke)以(yi)增(zeng)加(jia)人(ren)類(lei)對(dui)火(huo)星(xing)的(de)認(ren)知(zhi)。

　　自今年8月以來
，中國國家航天局已發布五批天問一號科學探測數據。到目前為止，科學家通過對探測數據的研究，陸續發布了一些研究成果。

　　“womenxiwangkexuejiayougengchongyudeshijian
，chongfenwajuekexuetanceshujuzhongdekexuexinxi。mingnian，womenjihuazhaokaishoucihuoxingtancerenwukexueyanjiuchengguojiaoliuhui，xiangxinqizhonghuiyouzhongguorenzijideyuanchuangchengguo。”張榮橋說。

　　中國行星探測工程開放合作

　　日前，中國國家航天局與歐洲航天局(歐空局)宣布，天問一號與歐空局“火星快車”任務團隊合作，於11月開展了祝融號火星車與“火星快車”軌道器在軌中繼通信試驗，取得圓滿成功。

　　張榮橋說，此次合作雙方團隊“一拍即合”。試驗過程中
，祝融號火星車向“火星快車”發送測試數據
，“火星快車”接收數據後轉發給歐方，再由歐方轉發至北京航天飛行控製中心
，中方技術團隊解譯後
，判讀數據的正確性。

　　“通過這次合作
，驗證了歐方軌道器與我們的火星車進行中繼通信的可行性，我們也驗證了相關設計標準與國外設備的兼容性。”張榮橋說，後續雙方還將進一步開展科學數據中繼通信合作。

　　在天問一號任務實施過程中，中國與有關國家和國際組織在測控支持、載荷研製、科學研究等方麵開展了卓有成效的合作，共同為增進人類對宇宙奧秘的認知貢獻智慧和力量。

　　張榮橋舉例說，在天問一號探測器研製過程中
，中國與歐空局就火星的環境模型數據進行了技術交流
；今年10月日淩期間
，中國與歐洲和澳大利亞天文研究單位聯合，利用分布在世界各地10多duo處chu的de射she電dian望wang遠yuan鏡jing開kai展zhan了le太tai陽yang掩yan星xing探tan測ce，通tong過guo分fen析xi電dian磁ci波bo信xin號hao受shou太tai陽yang風feng幹gan擾rao的de情qing況kuang
，研yan究jiu太tai陽yang風feng內nei稟bing湍tuan流liu引yin起qi的de行xing星xing際ji電dian子zi密mi度du漲zhang落luo等deng科ke學xue問wen題ti；此外，中國還與美國國家航空航天局、歐空局開展了火星探測器軌道數據交換合作等。

　　“中國行星探測工程是開放的。”張榮橋說

，“我們歡迎有意願的國家在各個層級上開展合作。”

　　張榮橋表示，火星探測數據研究是接下來的合作重點。“我wo們men的de數shu據ju非fei常chang豐feng富fu，開kai展zhan合he作zuo的de空kong間jian很hen大da。按an照zhao中zhong國guo國guo家jia航hang天tian局ju的de相xiang關guan管guan理li規gui定ding


，探tan測ce數shu據ju屆jie時shi會hui向xiang全quan世shi界jie的de科ke學xue家jia提ti供gong。各ge國guo科ke學xue家jia可ke通tong過guo其qi主zhu管guan部bu門men，與yu中zhong國guo國guo家jia航hang天tian局ju聯lian係xi交jiao流liu合he作zuo事shi宜yi。”

　　2030年前後實施火星取樣返回

　　按照中國行星探測工程的整體規劃，到2030年前後，中國將以火星探測為主線，開展小行星探測
、火星取樣返回和木星係探測等任務。

　　“目前小行星探測任務已進入初樣研製階段，我們將努力按照既定計劃發射實施。”張榮橋說，小行星探測任務除了科學研究的意義之外，也將通過技術的遞進式發展，為後續火星取樣返回驗證相關技術。

　　“火星取樣返回對全世界來說都是一個技術挑戰，目前還沒有國家做得到。”張榮橋說。

　　人ren類lei已yi經jing實shi現xian了le登deng月yue，嫦chang娥e五wu號hao在zai去qu年nian完wan成cheng了le月yue球qiu采cai樣yang返fan回hui的de壯zhuang舉ju，從cong火huo星xing取qu樣yang返fan回hui為wei什shen麼me這zhe麼me難nan？張zhang榮rong橋qiao直zhi言yan
，從cong火huo星xing取qu樣yang返fan回hui與yu月yue球qiu有you天tian壤rang之zhi別bie。

　　難點之一是“逃逸速度”——火星的“個頭”比月球大得多，從火星上起飛返回需要更大的逃逸速度，這就要求火箭有更強的動力。

　　難點之二是“大氣”——yuyueqiudezhenkonghuanjingbutong，huoxingbiaomiancunzaidaqi，conghuoxingbiaomianqifeijiuxiangzaidiqiushangfashehuojianyiyang
，xuyaoyizhengtaoshiyinghuoxingdaqihuanjingdefeixingchanpinjiqikongzhixitong。zaijiashangwangfanhuoxinglutuyaoyuan，huoxinghuanjingelie

，douzengjialequyangfanhuidenandu。

　　“諸多難點最終都集中在一個課題

，就是火星表麵的起飛。這涉及到燃料低溫儲存技術、動力技術、控製技術等。我們準備利用兩到三年的時間，把這些關鍵技術解決掉。”張榮橋說。

　　木星係探測也是中國行星探測的目標之一。張榮橋說

，到目前為止，人類對木星係的認知尚淺
、探測有限，木星係孕育著大量科學新發現的機會。

　　“木星距離地球非常遙遠、環境極其惡劣。到達木星附近
，它的太陽光照強度隻有地球附近的3%。如何獲取能源、抵禦和適應極端的空間環境，這都是要努力解決的難題。”張榮橋說，從月球到火星，再往外走向木星，這是中國行星探測走向深空的必然趨勢
，也將帶動相關技術的發展。

　　一步實現“繞著巡”展現擔當精神

　　天(tian)問(wen)一(yi)號(hao)探(tan)測(ce)器(qi)成(cheng)功(gong)著(zhe)陸(lu)火(huo)星(xing)的(de)那(na)一(yi)刻(ke)

，張(zhang)榮(rong)橋(qiao)激(ji)動(dong)落(luo)淚(lei)的(de)場(chang)景(jing)令(ling)很(hen)多(duo)人(ren)動(dong)容(rong)。回(hui)想(xiang)起(qi)當(dang)時(shi)的(de)感(gan)受(shou)，張(zhang)榮(rong)橋(qiao)說(shuo)，又(you)甜(tian)又(you)鹹(xian)的(de)眼(yan)淚(lei)中(zhong)，有(you)喜(xi)極(ji)而(er)泣(qi)
，也(ye)有(you)如(ru)釋(shi)重(zhong)負(fu)。

　　“為了這項任務，我們堅持奮鬥了10年，兌現了對國家的承諾。一次實現‘繞著巡’，成功來之不易。”張榮橋說。

　　“去火星
，中國人是第一次。當我們瞄準這個任務的時候，也在猶豫和思考
，到底該怎麼去
？”張榮橋說
，最初設計火星探測方案時，也想采取與中國探月工程“繞落回”三步走類似的步驟。

　　“但我們還是不甘心。”張榮橋直言，一方麵，中國已經成功實現了載人航天和探月工程，為火星探測奠定了技術和能力基礎；另一方麵，中國火星探測起步較晚，中國科學家對火星研究需求迫切
，如果還是四平八穩，就不能滿足發展的需要。

　　“我們要有擔當精神，有承擔風險的勇氣。”張榮橋說，“通過努力，一次任務實現對火星‘繞著巡’，風險可控。”

　　風險可控絕不意味著沒有風險。曆史上，火星著陸巡視任務的成功率僅為40%多(duo)一(yi)點(dian)。麵(mian)對(dui)巨(ju)大(da)挑(tiao)戰(zhan)
，中(zhong)國(guo)火(huo)星(xing)探(tan)測(ce)任(ren)務(wu)在(zai)方(fang)案(an)設(she)計(ji)初(chu)就(jiu)做(zuo)了(le)全(quan)麵(mian)詳(xiang)實(shi)的(de)任(ren)務(wu)實(shi)施(shi)計(ji)劃(hua)，對(dui)技(ji)術(shu)方(fang)案(an)進(jin)行(xing)反(fan)複(fu)設(she)計(ji)確(que)認(ren)，並(bing)開(kai)展(zhan)了(le)大(da)量(liang)地(di)麵(mian)試(shi)驗(yan)驗(yan)證(zheng)工(gong)作(zuo)。

　　“很多人說，中國火星探測任務圓滿成功太容易。”張榮橋說，“其實非常不容易，靚麗的成功背後一定有艱難曲折。”

　　張榮橋說
，就像運動員一樣，賽場上完美的動作背後是反複練習中的失誤、摔倒，火星探測任務在產品的設計
、試驗等環節也出現過反複甚至是錯誤。“我們在摔打中得到了經驗，提高了能力和水平，確保了最終的任務成功。”

　　“現在來看，一步實現‘繞著巡’的路子是完全正確的——diyi，jishushangshixianlekuayue，womenchengweidiergejubeihuoxingxunshitancenenglideguojia
，zaixingxingtancelingyujinrudaoguojixianjinxinglie。dier，jieshenglejingfei。gengzhongyaodeshi
，huoxingtancechangleguorendediqi
，weihouxushixianhuoxingbiaomiancaiyangfanhuijiandinglexinxin。”張榮橋說。

　　“首次火星探測任務成功，是上千家研製單位和數萬名科技工作者共同努力取得的，彙成一句話，就是中國力量。”回顧火星探測任務
，張榮橋感慨道，“從事航天事業需要一種情懷。看到我們所從事的事業得到國家和人民的認同，為國家發展添磚加瓦，我們感到非常榮幸。”

　　記者：劉嶢