「天問一號」點火發令人 大家都叫我「王01」

2020-07-24 廣州日報
「天問一號」點火發令人 大家都叫我「王01」

王光義

「天問一號」點火發令人 大家都叫我「王01」

王光義在發射試驗現場檢查機器工作狀態。

2020年7月23日12時41分05秒,「長徵五號」遙四運載火箭點火發射,將我國第一顆火星探測器「天問一號」送入太空,中國由此邁出了行星探測的第一步,具有裡程碑的意義。下午4時,已經30多個小時沒有合眼的文昌航天發射場發射部副部長王光義接受廣州日報全媒體記者專訪時,疲憊的眼中儘是喜悅的神採。「『天問一號』是我國首次衝出地球、飛向火星的太空飛行器,也是首次『真正』意義上的多彈道宇航發射。」

而作為「天問一號」發射任務的「01」指揮員,王光義戲稱自己是發射場裡的一名「導演」,他負責本次任務測試發射的技術總體、組織指揮和計劃協調工作。蘇聯科學家有一句名言,「地球是人類的搖籃,但人類不可能永遠被束縛在搖籃裡」。王光義說:「披星戴月的努力,就是中國航天人的精神!」

文、圖/廣州日報全媒體記者 馮秋瑜 通訊員 徐斌如

7月23日,海南文昌航天發射場再次成為萬眾焦點。緊隨「五、四、三、二、一、點火」口令的,是巨大的轟隆聲、空氣的撕裂聲和觀眾的歡呼聲,火箭發動機噴出的尾焰在天空畫出了優美曲線,整個發射場都為之震顫。

這次任務的「01」指揮員王光義坐在測試發射大廳正中央,儘管一夜未眠帶來深深的倦容,他臉上還是難掩興奮之情。但還沒到高興的時刻,他依然緊盯指揮大屏上火箭飛行的速度、高度、曲線,仔細辨聽調度傳來的測控跟蹤聲音。30多分鐘過去,跟蹤結果表明器箭分離正常,大廳內頃刻間掌聲如雷,歡呼聲一浪高過一浪。此時,王光義向後靠上椅背,臉上緊繃了兩個多月的弦終於慢慢舒展開來。

「雙料01」指揮員

實際上,這是王光義第二次擔任新型火箭的首次應用型發射「01」指揮員。早在2017年4月20日的「長徵七號」火箭首次應用發射——「天舟一號」任務中,他擔任「01」指揮員就成功實現了「零窗口」發射。不僅如此,他還擔任了2016年6月25日的文昌發射場首次發射也即是長七火箭首次發射,以及2019年12月27日的長五遙三復飛發射中的「01」指揮員,發射任務也全部實現了準時發射、安全發射和成功發射目標,同事們稱他是發射場的「福將」。在這次成為「雙料01」之前,王光義面臨著從「長徵七號」火箭發射到「長徵五號」發射指揮員的跨越轉型,這一挑戰是巨大的。

「天問一號的運載火箭『長徵五號』從燃料的數量和推力等方面都比『長徵七號』複雜,又多了氫氧發動機,所以需要協調的工作量和難度也要大得多。」 王光義說,不同的火箭設計思路、發動機類型、地面設備設施、崗位培訓方案,都是他的必修課。於是,為了把「長徵五號」火箭的「脾性」摸得更準更透,他索性當起了「小學生」,先後三次奔赴火箭研製生產廠家,把零部件、設備原理、應急處置等知識從頭學了一遍。他坦言,作為發射場系統的牽頭人,他需要讓自己的知識和經驗庫存充足,才夠格當其他人的「老師」。

「搶」回第一發射窗口

探測火星必須飛出地球,這是中國千年的夢想,也是中國實現民族偉大復興的突破口之一。探測器要進入地火轉移軌道,必須至少達到第二宇宙速度(11.2千米/秒)。「長徵五號」火箭已經具備將火星探測器送到地火轉移軌道的能力,但這樣的機會每26個月才有一回。因此,在發射窗口前沿實現「零窗口」發射將為「天問一號」節省更多燃料,可用於後續的探測工作。王光義告訴記者:「今天『天問一號』成功實現了『零窗口發射』,這樣的話,能夠節約100多公斤原料。而維持衛星繞地球正常運轉一年的燃料大概也就十幾公斤,所以,100多公斤是非常可觀的。」

王光義說:「火箭發射有『窗口區間』,在『零窗口』發射,能把衛星送到最佳位置,讓它在以後的變軌過程中節省燃料。如果過了這個窗口,比如過了5~10分鐘,探測器就不能被發射到最佳位置,就得利用自身攜帶的燃料進行變軌。這是『長徵五號』運載火箭第一次應用發射,一開始我們就是奔著發射窗口前沿和『零窗口』目標去的。」

而王光義透露,這次任務遇到了更多挑戰——由於前續任務調整,留給火箭活動發射平臺的恢復時間也跟著縮短,從48天直接壓縮至35天,在此基礎上還必須再壓縮出4天時間,才能在第一窗口發射。

「要搶回失去的時間,關鍵在於找出短線、制約因素和系統間的耦合關係,非常不容易。」所有環節裡,王光義都在一線全程跟進,因為他深知需要在保證質量、不減流程的情況下,通過優化流程安排,實現再壓縮4天的目標。「前期在研究長徵五號活動發射平臺恢復計劃時,我們針對串行工作安排不合理、室外射後恢復工作時間偏長、應對惡劣天氣裕度不足這些問題,找到了優化和解決方法。」王光義說。

擊破挑戰見證「白日焰火」

本次火星探測任務,火箭於7月23日正午發射升空,7月22日晚上11時,發射場的參試人員在短暫休息後便進入各自崗位。零點26分,大多數分系統已經進入工作狀態。

通宵工作是中午發射帶來的一個小挑戰,而有部分崗位甚至需要連續36小時「作戰」。「我相信大家即使在夜裡也會有很好的精神狀態,因為所有人都明白,自己在參與的是多麼重要的事情。」王光義說。事實上,他已經習慣在晚上工作,這次任務期間有接近百分之八十的時間裡,他晚上都會在廠房或測試大廳加班。

而整流罩內溫度上升過快,則是給中午發射帶來的又一個挑戰。塔架的迴轉平臺打開後,火箭頂端的整流罩將完全暴露在直射的陽光下,特別是在射前整流罩空調斷開後,整流罩內的溫度將迅速上升,而對溫度溼度非常敏感的火星探測器將面臨嚴峻考驗。

通過數學建模理論分析、梳理歷次任務空調保障情況,王光義立刻帶領團隊提出3項措施:「首先推遲整流罩內停止空調送風的時間;其次增大進風面積,提高換熱效率;最後採取雙機組空調保障,儘量降低空調停止送風前的初始溫度。」再經過模擬發射演練的驗證,措施效果良好,增強了後續順利完成探測器環境保障的信心。

「披星戴月才能乘風破浪」

王光義說話語速總是不自覺放快,他認為這是因為每天要在不同的試驗現場奔走,也因為長時間的高負荷工作狀態讓他的腦袋始終保持著高速運轉。每天發射場的十幾個分系統都有大量的工作數據,需要他進行判斷和決策,而工作進展、問題隱患和處理方法等在他電腦裡9萬餘字的記錄中都清晰可查。這是王光義第一次擔任「01」指揮員時就有的習慣。

2016年6月25日,王光義在「長徵七號」火箭測試發射大廳的正中央,下達了人生中也是這座發射場裡的第一個「點火」口令。他常說航天人的工作只有兩種狀態:執行任務和準備執行任務。但是在長五遙二火箭發射失利後,他和發射場都進入了漫長的「準備執行任務」狀態,這一準備,就是908天。

說起對航天事業的最初印象,王光義說,這要追溯到1990年,「亞洲一號」從西昌衛星發射基地成功發射。「那時候,我初中政治期末考試中的一道題就是我國第一顆商業衛星在哪發射的,那時我第一次知道航天發射,第一次知道在祖國的大西南有個叫西昌衛星發射中心的地方。」 1999年夏天,北京理工大學畢業後,王光義就開始從事航天工作,他先是走進了西昌大涼山,然後又離開妻兒來到文昌,一幹就是21年。提起家人和讀初中的女兒,王光義感到對於她們的確虧欠太多。「因為長期在偏僻的地方從事航空航天工作,能關照家人的時間的確非常少,但他們都很支持我的工作。披星戴月的努力,就是中國航天人的精神!」

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  • 天問一號3000N發動機點火
    記者從國家航天局獲悉,8月2日7時0分,我國首次火星探測任務天問一號探測器截至第一次軌道修正前,天問一號探測器已在太空中飛行約230個小時,距地球約300萬公裡,各系統狀態良好。本次3000N發動機點火,在完成軌道修正的同時,驗證了發動機在軌的實際性能。後續,天問一號探測器還將經歷深空機動和數次中途修正,奔火飛行6個多月後抵達火星附近,通過制動被火星引力捕獲進入環火軌道,開展著陸火星的準備和科學探測等工作。
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  • 航天六院3000N主發動機深空機動點火 助推天問一號精準奔向火星
    3000N主發動機,在距離地球2940萬公裡的浩渺太空,圓滿完成480秒點火工作,順利實現天問一號探測器深空機動,助推我國首個火星探測器更加精準地奔向火星。這是繼8月2日通過20秒點火工作,順利完成天問一號第一次軌道中途修正後,3000N發動機的第二次點火。這次點火時間,是首次點火工作時間的24倍,工作任務也更加重要。
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    於是我們發現,我國各個領域之中陸續有好消息傳來,今天我們要為大家介紹的是我國在火星探索領域取得的進展,隨著四臺發動機的同時點火,我國天問一號在太空完成了修正,我國距離火星又近了一步。就在今年的七月底,我國成功發射了天問一號,作為中國發射的首個火星探測器,天問一號承載著無數中國人的希望開啟了探險之旅。我國專家也在密切關注著這一探測器的運行狀況,根據我國航天局最新公布的消息,當前天問一號的運行狀態一切正常,在今年八月中旬已經抵達了距離地球823公裡的區域。
  • 「天問一號」在中國文昌航天發射場點火升空
    2020年7月23日12時41分,長徵五號遙四運載火箭託舉著我國首次火星探測任務「天問一號」探測器,在中國文昌航天發射場點火升空。
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    科技日報記者 王祝華「我特別開心能看到這次發射!感謝學校給了我們這次機會來到現場看火箭發射。希望『天問一號』順利著陸火星,也希望祖國的航天事業越來越好!」人大附中三亞學校的陳濤旭同學開心地說道。7月23日,陳濤和同學們,以及眾多航天愛好者,在文昌航天發射場現場觀摩點,親眼所見巨大的長徵五號遙四運載火箭承載著中國首個火星探測器「天問一號」點火升空一幕後,激動的心情久久不能平復。
  • 關於天問一號的疑問和誤區都在這裡了
    △長徵五號遙四點火升空。拍攝:Tea-tia這樣的時候,想必關於天問一號的科普是全網鋪天蓋地目不暇接。考慮到這時候講太細了反而不太能get到重點,所以這期的目標就儘量簡單地讓大家一文了解關於天問一號的整體情況吧。
  • 護送「天問一號」飛往火星
    本報訊 宋星光、記者安普忠報導:7月23日12時41分,長徵五號遙四運載火箭搭載火星探測器「天問一號」在中國文昌航天發射場順利發射升空。飛行2000多秒後,根據北京航天飛行控制中心的實時數據和監視判斷,「天問一號」已進入預定軌道。這標誌著「天問一號」火星之旅正式開啟,該中心將全力以赴護送「天問一號」抵達火星。
  • 天問一號,火星見
    2020年7月23日12時41分 長徵五號遙四運載火箭 託舉著「天問一號」火星探測器 在中國文昌航天發射場點火升空 我國首次自主實施的火星探測任務 正式啟航 開啟了屬於中國人自己的行星探測時代 此次探測目的是 一次實現「繞、著、巡」三步走 即對整個火星進行全球觀測
  • 300萬公裡太空傳來喜訊,天問一號發動機點火,奔向火星無人能擋
    圖為天問一號探測器此前,中國成功發射了「天問一號」火星探測器,目前該探測器已經飛行了一段時間,離地球已經有300萬公裡遠,而在近日,300萬公裡外的太空傳來喜訊,在進入軌道後,天問一號發動機又點火,完成軌道修正,繼續飛向火星,這次再點火,讓天問一號再次亮出了實力,因為天問一號可以從300萬公裡外發回信號,其發動機還能自主點火,體現了中國先進的航天技術,看來天問一號奔向火星已經無人能擋了。
  • 關於「天問一號」的疑問和誤區,都在這裡了-虎嗅網
    拍攝:Tea-tia這樣的時候,想必關於天問一號的科普是全網鋪天蓋地目不暇接,嗨,這時候講太細了反而不太能get到重點,所以這期的目標就是儘量簡單地讓大家一文了解關於天問一號的整體情況吧。一、天問一號包括哪些?
  • 天問一號,狀態良好!
    就像很多汽車都具有車道保持功能一樣,如果車偏離了車道,就會自動修正方向,回到自己原本的車道上來。火星探測器的軌道修正與之類似。9月20日,天問一號探測器4臺120N發動機同時點火工作20秒,順利完成第二次軌道中途修正,並在軌驗證了120N發動機的實際性能;而在8月份執行的首次軌道修正,是通過一臺3000N推力的發動機點火20秒完成的。專家介紹,120N和25N這樣的小推力發動機可以更加精準地進行修正量較小的動作。
  • 天問一號,狀態良好
    9月20日23時許,中國首個火星探測器天問一號完成第二次軌道中途修正,並在軌驗證了推力為120N的發動機的實際性能。目前,天問一號已在軌飛行60天,距離地球約1900萬千米,飛行路程約1.6億公裡,狀態良好。為什麼要進行軌道修正?