為什麼說「嫦娥五號」,是迄今最為複雜的探月工程?

2020-11-23 楚天都市報

楚天都市報11月23日訊(記者張皓 見習記者周浩 通訊員呂道凱 李康 李寒劍 攝影:楚天都市報記者王永勝 通訊員都鑫鑫 發自海南文昌)「嫦娥一號」13年前在四川西昌發射時,李智斌是陣地總體工程師;如今,身為海南文昌發射測試站站長,發射場的主要運營管理單位負責人,他肩負將「嫦娥五號」安全送上月球的重任。

從「嫦一」到「嫦五」,從西昌到文昌,從大涼山腹地來到南海之濱,45歲的李智斌與中國探月工程有著不解之緣。作為國家空間站建設工程發射場系統副總設計師、國家「探月工程」三期關鍵技術攻關和方案研製優秀個人,這次是如何送「嫦五」出徵?它將完成怎樣的使命?為何說這是目前為止最為複雜的探月工程?

為此,22日,楚天都市報記者專訪了李智斌。這位湖北十堰籍航天人感慨萬千:「對於遲來三年的『嫦五』,我們期待已久。」

一顆米就能引爆

22日上午,楚天都市報記者見到李智斌時,他正在忙著指揮協調「長徵五號」和「嫦娥五號」發射前的各項測試和準備工作。

今年9月,「長證五號」從天津港經海路運達文昌後,進入發射場進行各項測試,並與「嫦娥五號」進行對接,如今整裝待發。

「光火箭測試項目就有100多個,探測器也有七八十個項目。」身為海南文昌發射測試站站長,李智斌管理的團隊,體量相當大,需要負責箭體和探測器各個環節的測試和準備工作。

這只是李智斌指揮協調工作的一部分。發射場系統數千套設備,從小到大,從單機到分系統,再到各系統聯合檢查,涉及的項目任務,數以十萬計了。

還有,從去年12月至今年底,在一年時間內,發射場要完成六次發射任務,涉及長徵五號、七號、八號等4種火箭型號,其中3次發射為新型號火箭首飛。今年年底即將進行首飛發射的長徵八號,目前正在發射場的技術廠房進行總裝測試,多項發射任務並行,對發射場的資源協調、工作統籌、安全生產等方方面面,都提出了更高的要求。作為剛剛建成運行不到10年的全新發射場,挑戰空前。

所有的這些項目任務中,最重要的當屬液態氫氧的安全。

作為新型重載火箭,「長徵五號」又被稱作「冰箭」,使用的是液氫、液氧等環保助推燃料,溫度分別為零下183度和252度。

液態氫氧對安全的要求特別高,每一步操作,都必須十分謹慎,確保萬無一失。

「特別是液氫,易燃易爆。」李智斌給記者打了一個形象的比喻:「當液氫洩漏達到了一定的濃度,一粒米,從一米多的高處落下,所產生的能量即能引爆。」

李智說,進入發射階段,團隊的作息時間,都是根據測試項目時間要求而定,有些任務,持續時間長,加班加點是常事,甚至36小時連軸轉,「不能將一絲絲隱患帶上天。」

遲來三年的發射

中國西昌衛星發射中心,下轄西昌、文昌兩個發射場。探月工程從「嫦娥一號」到「嫦娥四號」,都是從西昌發射場奔赴月球的。如今,探月工程第一階段的收官大幕,「嫦娥五號」,將從文昌發射場升空,因此,西昌衛星發射中心的航天人,都對探月工程有特殊的感情。「特別是我們文昌發射場,」李智斌說:「『嫦娥五號』發射任務,可以說就是我們中心建設文昌發射場的初心使命之一。」

然而,重大工程項目取得的成就,並非一帆風順。「嫦娥五號」的探月之旅,頗有一番曲折。

李智斌說,2007年「嫦娥一號」在西昌成功發射時,他是西昌發射場的陣地總體工程師,負責發射場技術文書、指揮協同程序以及各類方案預案的總體實際工作。此前,他雖參與了不少重大工程項目,但「嫦娥一號」的成功發射所引發的全國人民對中國航天事業的關注熱潮,至今仍令他印象深刻:「讓人明顯感覺探月工程提振了全國人民的精氣神。」

中國探月工程設計了「繞」「落」「回」三步走的規劃目標。「嫦娥一號」和「嫦娥二號」執行繞月的工作。從地球上發射探測器,把月球探測器發射到月球軌道,圍繞月球近距離探測,收集信息,為後面的兩步工作做準備。

「嫦娥三號」和「嫦娥四號」,執行了工程目標的第二步——落月。相比繞月,落月更加複雜。衛星攜帶的月球車要安全登陸月面,進行月面的探測和高清攝影,為建立月球基地的選址提供數據。

「嫦娥五號」則執行第三步「回」。月球探測器著陸後,要在月球上進行月壤採樣,再從月面自主起飛,與月球軌道上的軌道器對接,攜帶著2公斤的月球土壤樣品返回地面。

「這最後一步,也是工程目標最複雜,關鍵動作最多、最難的一步。」李智斌解釋,此前探月工程受運載火箭的限制,只能先發射到地球的停泊軌道,經過多次變軌,再逐步逼近,最終被月球捕獲,到達月球軌道,而這次「嫦娥五號」由「長徵五號」將這個8.2噸的探測器,直接發射到地月轉移軌道。

另外,探測採樣返回,需要上升器帶著樣品,從月面自動發射起飛,很有難度。如果順利起飛,上升器將回到月球軌道,與等候在那裡的軌道器、返回器組合體交會對接,這對測控精度要求極高。對接完成後,上升器中的樣品轉移,由返回器帶回地球,過程十分複雜。

「這是一次遲來三年的發射,我們期待已久。」李智斌說,按計劃,2017年11月,長徵五號遙三運載火箭就要運載「嫦娥五號」執行任務。但2017年7月,長徵五號遙二運載火箭發射失利,使這一計劃推遲了三年。

李智斌說,那次失利後,所有人都憋了一股勁。之後的兩年多時間內,火箭系統反覆查找確認問題,對飛行過程中暴露的問題歸零處理,同時還對長徵五號火箭全系統進行了再分析、再設計、再驗證,總共進行了400多項改進。發射場雖然沒有其他發射任務,也同樣對地面測試發射設備設施實施了100多項的大中型技術改造,並了三次全員全過程實裝測試發射演練,厲兵秣馬,以最好的狀態迎接「嫦五」重啟發射。

「經過908天,2019年11月27日,長徵五號遙三火箭復飛成功。如今,終於迎來了遲來的『嫦五』。」李智斌說,「五加五等於十,這恰好有十全十美的寓意。」

永無止盡地追求

隨著密集的發射任務,李智斌協調統籌火箭和衛星探測器以及地面發射場的設備測試、質量管控、安全管理,時常感到巨大的壓力和挑戰。

「有沒有覺得枯燥困惑的時候呢?」聽到這樣的問題,李智斌笑了笑,沒有直接回答這個問題,只是說:「從事航天事業,探索浩瀚星空的奧秘,充滿了挑戰與激情。」正因如此,1994年高中畢業後,他選擇報考的大學專業正是飛行器測試與發射專業。

畢業後的李智斌,一頭扎進祖國的航天事業,從西昌衛星發射中心基層做起,從發射場系統的崗位操作手,到分系統指揮員,再到發射場五大系統的總體負責人,如今又回到了發射場的最前線,成為航天測試發射任務的直接組織實施的負責人。

「每當發射成功的時候,我就會有一種巨大的成就感。」李智斌說,2018年和2019年,中國共實施航天發射73次,連續兩年居世界航天發射次數首位,這充分體現了我國經濟、科技的實力,作為航天人的一份子,他常常為祖國航天事業的強大而自豪。

「今年,恰逢西昌衛星發射中心成立50周年,我們將以『嫦娥五號』發射圓滿成功,向中心獻禮。」李智斌說:「很榮幸在中心建設發展的50年裡,也留下了我22年的奮鬥足跡。我見證了中心的發展壯大,也見證了中國航天一步步從小到大向強所取得的輝煌成績,也深深感到,將個人理想融入偉大的國家事業,就是最大的幸福。」

明年,文昌發射場將開始實施中國自己的空間站建設任務;下一步,還將實施載人登月工程;再往後,國家研製直徑10米的重型火箭,運載能力由現在的25噸提升到100噸,可以在月球上建設住人的基地,更宏遠的目標是載人登火……展望發射場的未來,李智斌將與他的團隊一起,為建設航天強國,實現航天夢、中國夢,繼續不懈奮鬥!

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