第11版:中国军校 PDF版下载

解放军报客户端

兵在掌上阅 亮剑弹指间

一群军校人的“追月”时光


■顾 莹 许 鑫

张青斌团队在酒泉卫星发射中心指挥大厅,左起:麻可、高庆玉、张青斌、丰志伟。作者提供

“丁零零……”一阵急促的电话铃声打破办公室的宁静。

“放心,我们一定会尽全力保障此次航天任务!”电话这边,张青斌的回答掷地有声。

挂断电话,张青斌陷入思索:又一项新任务来了,这是一份厚重的信任。他拉开桌下的抽屉,一个牛皮纸信封静静地躺在里面——就在几天前,张青斌刚刚收到来自酒泉卫星发射中心的感谢信。

“贵单位设计的软件,在嫦娥五号返回器搜救回收任务中发挥了重要作用。在此,对你们的辛勤付出表示衷心感谢……”望着信的末尾,张青斌又回想起那段“惊心动魄”的“追月”时光。

几年前,国防科技大学空天科学学院张青斌团队,开始承担嫦娥五号降落伞回收分系统的设计与仿真任务,为助力“嫦娥”回家提供精准导航。

与他们一同踏上探月之旅的,还有学院另外两支队伍:于起峰团队、罗亚中团队。

为了这场跨越38万公里的“考试”,他们一直保持“冲刺”状态。嫦娥五号凯旋,写下了中国探月史的新篇章。在征服星辰大海的路上,也镌刻下他们拼搏奋斗的足迹。

助力“挖土”,逐梦航天

2020年12月1日23时,北京航天城飞控大厅,于起峰院士团队成员紧张地盯着大屏幕。

此刻,38万公里外的嫦娥五号正在进行月面采样。只见由数十个关节组成的机械臂,缓缓伸出3.7米长的“手”,精确地在月表挖起了属于中国人的第一“铲”月壤。

这一“铲”土,令大家心潮澎湃。为了助力机械臂精准完成这项关键操作,团队付出了长达数年的奋斗时光。

“遥控操作嫦娥五号月面挖土,你们能否设计一套视觉测量系统,引导机械臂精准完成月壤采样中的关键环节。”2015年的一天,嫦娥五号技术负责人找到了于起峰。

“这可是之前从没经历过的测量环境啊!”大家心里都清楚:这是一项光荣任务,也是一个“烫手山芋”。

“38万公里外的遥控操作,这可是真正的‘差之毫厘,失之千里’。”于起峰很快理清思路,确定方案前,首先要验证算法。

月球上的光照和辐射条件极为复杂、变幻难测,传统的摄像测量方法几乎无法适用。“能不能搭建一个模拟环境?”团队成员尚洋建议。

探照灯、工业相机、采样罐子……在尚洋设计下,一个模拟月球复杂光照的“简易”实验室很快建成了。团队成员王刚变身“灯光师”,不停切换光的远近及强弱,孙晓亮负责操控“挖土”的罐子移动。在光影流转中,一组组图像被一旁的工业相机记录下来。

为了获得更加详尽准确的实验数据,需要在强光照和暗光照之间来回切换。长沙的夏天闷热难耐,几个人在大灯的炙烤下“吱吱冒油”。每次热得快要坚持不住时,孙晓亮就会跑出去用冷水洗把脸,给自己降降温。整个夏天,他们都在跟这些数据“较劲”。

为了调整优化实验参数,那几年对团队成员来说,“加班”是常态,“出差”是常事。有时,对方单位发来邀请,克服任何困难也要赶过去。

“我们准备进行系统联调,需要你们参与。”2018年年初,王刚接到一个电话。他立即订了一小时后的高铁票,简单收拾行李就出门了。

等赶到高铁站王刚才知道,受雨雪冰冻天气影响,高铁临时停运。“不能耽误联调进度。”心急如焚的他,拖着行李箱不停穿梭在售票厅和服务台之间,反复询问恢复时间。6个小时后,他终于坐上恢复运行的高铁,此时两只裤脚上满是泥水,脚早已冻麻了。

路上的奔波是“小意思”,最怕的是实验“卡壳”。一次,孙晓亮和王刚去北京做汇报实验,因为系统已经模拟应用过几次,本想来个“闪亮登场”,没想到刚开场就“掉了链子”——“跑参数”时页面突然弹出一个“禁止操作”的对话框。孙晓亮当即皱起眉头,糟糕的情况还是出现了,实验被迫中止。

孙晓亮和王刚赶紧一步步往前推算,等修复好软件已是晚上8点,这时两人才想起连午饭都还没有吃。匆匆点份外卖后继续做实验,等回到招待所时已凌晨1点。

在不停地试错、完善和调整中,团队攻克了一个又一个难关。从项目论证、启动,到完成技术攻关、成功“挖土”……团队成员一步一个脚印,将测量精度精准“锁定”在2毫米内,保证了嫦娥五号探测器顺利完成月面采样任务。

太空“牵手”,一朝梦圆

1公里、100米、10米、1米……

在碰到上升器的瞬间,嫦娥五号轨道器返回器组合体将其紧紧“抱住”。

看到这堪称教科书式的太空“牵手”,罗亚中长舒一口气,脸上露出了淡淡的笑容。从2013年受领嫦娥五号环月交会对接轨道规划任务起,这个画面已经在团队成员脑海中构想了无数次。如今,一朝梦圆。

在漫漫星辰大海间逐梦,听上去是多么唯美浪漫。然而,仰望星空更需脚踏实地。那些与他们朝夕相处的,往往是枯燥的数字和改不完的图纸。

团队成员张进至今还记得,这是他博士毕业留校后参与的第一个项目,“就像亲手种下一粒种子,几年里,看着它生根发芽、开花结果,过程很奇妙。”

与“奇妙”过程相对应的每一天,有时又是磨人的。起初那段日子,张进一直在做仿真实验:编写程序、调整参数、计算结果……每一处微小的调整变化,都意味着一系列的设计要推翻重来。为了寻找最优解,他埋首在数据海洋里调整方案,在实验室的“格子间”里一坐就是一整天,常常不知白天黑夜。“程序员的生活就是这么简单枯燥。”他打趣地说。

嫦娥五号轨道对接对精准度要求极高,“如果走偏了,后续一系列操作都会受到影响。”说起嫦娥任务,团队成员王华最难忘的是第一次去上海联调时,因为1毫米的误差,任务差点“泡汤”。

“我们和联调单位在算法上相差1毫米,如果按照我们算好的轨道出发,飞行器在实际中会与预定轨道相差数公里!这小小1毫米引发的震动着实不小。”

工作间里,团队集体进行了复盘,在不断跟各单位沟通后才发现,误差是因为基本参数不同造成的。“虽然我们的算法很成熟,但航天事业从来没有99分,我们必须在符合航天标准的基础上‘严上加严’,不带任何隐患上天。”他们当即跟其他单位定好参数标准,连夜开工,把所有程序重新调试一遍,不断刷新、测试,终于赶在天亮前将1毫米的误差完美消除。

“航天是高风险事业,成功是唯一的追求。”罗亚中经常对团队成员说,正是这种精益求精的态度,使他们攀越了一座又一座“高山”。

揽月而归,踏梦前行

“快,我们来合张影。”张青斌激动地招呼着团队成员们。

“一、二、三,茄子……”成员们的身影定格在相机中。他们身后的大屏幕,正播放着一帧帧嫦娥五号落地后的画面。为了嫦娥五号顺利归来,团队成员不知奋战了多少日夜,如今,都化作了屏幕上一张张笑意盈盈的脸。

回想起那段探月之路,充满着未知与艰辛。“嫦娥五号降落在四子王旗草原,可着陆面积近2万平方公里,冬季这里会被厚厚的积雪覆盖,要想快速、精确地找到它,可不是一件容易的事。”

这意味着返回器下降过程中,要实时快速更新飞行管道数据。“这是团队近年来接到的最复杂的任务。”

降落伞返回弹道轨迹多达数万条,团队面临的第一个难题就是尽快剔除无用轨迹。如果按照传统方法,要进行数万次仿真实验,这样庞大的工作量既耗时间、精力,又难以保证精度。

“能不能开发一款软件,快速测算出有效轨迹呢?”团队成员丰志伟提出了大胆的想法。

“路,都是闯出来的!”看着大家信任的眼神,丰志伟决心一试,他把办公室当成了家,仅用一周时间就设计出了软件。

数万条弹道轨迹输入进去,测算出的有效轨迹仅为数十条。团队成员欢呼起来。然而,这数十条轨迹是否可靠呢?

“我们要用实验来检验!”团队马上联系酒泉卫星发射中心,要来了近几年的风场数据表。一组数据、两组数据、三组数据……接连10次实验,结果均证明这数十条轨迹的可靠性。

那段时间,丰志伟的妻子面临生产。然而,从孩子出生到娘俩儿出院,丰志伟满打满算只陪了3天。“没办法,‘嫦娥五号’也是我们的‘孩子’,哪一头我都放不下呀。”

去年10月底,课题组设计好的软件进行系统联调,经过验证,飞行管道数据实现了快速更新!“理论上,我们有充足的信心了!”张青斌说。

事实上,返回器的实际落点与团队提供的预测坐标相差不到1公里。

归来的路上,从东风航天城到嘉峪关机场,大约4个小时车程。途经一处加油站时,团队成员麻可愣了一下:“这里什么时候设了一个加油站?”

同行成员高庆玉拍了拍他的肩膀:“这个加油站有年头了,你才发现吗?”是啊,那几个月,麻可来酒泉,每次都因任务在身,高度紧张,从来没有注意过窗外的景物。如今,探月任务圆满完成,麻可全身心放松下来,靠着椅背,欣赏飞驰而过的风景,戈壁、黄沙、斜阳……“回去后,还要美美地睡个觉。”他告诉自己。

您的IE浏览器版本太低,请升级至IE8及以上版本或安装webkit内核浏览器。