那一年，我們把奔月神話變成了現(xiàn)實(shí)

中國(guó)航天事業(yè)創(chuàng)建70年來(lái)，一代代航天人在歷史前進(jìn)的邏輯中求索，在時(shí)代發(fā)展的潮流中奮斗，在科技進(jìn)步的規(guī)律中攀登，創(chuàng)造了以“兩彈一星”、載人航天、月球探測(cè)等為代表的一系列輝煌成就。中國(guó)航天基金會(huì)聯(lián)合中國(guó)航天報(bào)社推出以深度報(bào)道、圖文推送、專(zhuān)題視頻等多種形式于一體的系列融媒體作品《見(jiàn)證者說(shuō)》，尋訪那些親身經(jīng)歷崢嶸歲月的航天人回憶講述航天往事，回顧航天事業(yè)從無(wú)到有、從創(chuàng)建到發(fā)展的巨大變化，弘揚(yáng)航天人以國(guó)為重、探索創(chuàng)新的昂揚(yáng)精神，再現(xiàn)中國(guó)航天事業(yè)發(fā)展的奮進(jìn)征程。

2007年11月5日，北京航天飛行控制中心的大屏幕上，一組組數(shù)據(jù)不斷跳動(dòng)。此時(shí)，距離嫦娥一號(hào)衛(wèi)星從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空已經(jīng)過(guò)去了12天。

這12天里，它從地球出發(fā)，一次次抬高軌道，穿越漫長(zhǎng)的地月轉(zhuǎn)移軌道，向著38萬(wàn)公里外的月球飛去。而此刻，它迎來(lái)了奔月路上最關(guān)鍵的一腳“剎車(chē)”。

當(dāng)“嫦娥一號(hào)”成功實(shí)施近月制動(dòng)、進(jìn)入環(huán)月軌道的消息傳來(lái)時(shí)，飛控大廳里瞬間沸騰了。人們從座位上站起來(lái)，歡呼、鼓掌、擁抱。中國(guó)探月工程月球科學(xué)應(yīng)用首任首席科學(xué)家歐陽(yáng)自遠(yuǎn)和中國(guó)探月工程首任總設(shè)計(jì)師孫家棟緊緊抱在一起，淚水濕潤(rùn)了兩位古稀老人的眼眶。

歐陽(yáng)自遠(yuǎn)后來(lái)哽咽著說(shuō)：“我覺(jué)得這是大家的期盼，繞起來(lái)了，繞起來(lái)了。”那一刻，“嫦娥奔月”不再只是千年傳說(shuō)，它變成了真實(shí)的軌道、真實(shí)的數(shù)據(jù)和一段用智慧與堅(jiān)守寫(xiě)下的歷史。

買(mǎi)不來(lái)的月球

1958年，歐陽(yáng)自遠(yuǎn)在顯微鏡下看清了一塊來(lái)自廣西南丹縣的鐵隕石。獨(dú)特的紋理和漂亮的花紋讓他既興奮又驚訝：這不是地球上的普通礦石，而是來(lái)自小行星核心部位的鐵隕石。那時(shí)他還不知道，自己的一生將和中國(guó)探月工程緊緊綁在一起。

我國(guó)首次月球探測(cè)工程拍攝的全月球影像圖

隕石是太陽(yáng)系送到地球的“樣品”。但樣品終究有限，月球上有什么？月球是怎樣形成的？地球和月球之間有怎樣的聯(lián)系？這些問(wèn)題，光靠地球上的石頭回答不了。

多年后，神舟飛船開(kāi)始把中國(guó)人送向太空時(shí)，歐陽(yáng)自遠(yuǎn)看到了另一個(gè)希望：也許可以去月球了。

反對(duì)的聲音隨之而來(lái)。有人說(shuō)，美國(guó)人早已登月，我們不必重復(fù)；有人說(shuō)，探月勞民傷財(cái)；也有人問(wèn)，如果要去深空，為什么不直接去火星？更現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題是，國(guó)家資源有限，載人航天已經(jīng)是大工程，探月還要不要開(kāi)展？

歐陽(yáng)自遠(yuǎn)寫(xiě)下近兩萬(wàn)字的《我國(guó)開(kāi)展月球探測(cè)的必要性與可行性》，他首先回答的，不是怎樣去月球，而是為什么非去不可。

時(shí)任全國(guó)政協(xié)副主席、中國(guó)工程院院長(zhǎng)徐匡迪聽(tīng)到有人說(shuō)中國(guó)探月不會(huì)比美國(guó)“阿波羅”更輝煌，不應(yīng)該去做。他反問(wèn)：“如果我們不對(duì)月球進(jìn)行探測(cè)開(kāi)發(fā)，就只能買(mǎi)了。可是，月球能買(mǎi)嗎？月球資源、月球環(huán)境能進(jìn)口嗎？”

月球當(dāng)然買(mǎi)不來(lái)。環(huán)境、資源、數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)，都買(mǎi)不來(lái)。一個(gè)國(guó)家要走向深空，第一步必須自己邁出去。

進(jìn)入探月工程論證階段后，歐陽(yáng)自遠(yuǎn)最初把無(wú)人月球探測(cè)規(guī)劃概括為繞月探測(cè)、落月探測(cè)、取樣返回。在給不久后任中國(guó)探月工程首任總指揮欒恩杰匯報(bào)時(shí)，欒恩杰覺(jué)得還可以更簡(jiǎn)潔：“歐陽(yáng)，不行，太長(zhǎng)了，再簡(jiǎn)單一點(diǎn)。”于是有了后來(lái)廣為人知的3個(gè)字：繞、落、回。

2004年1月23日，我國(guó)首次月球探測(cè)工程獲批立項(xiàng)。那天晚上，欒恩杰寫(xiě)下感言：“地球耕耘六萬(wàn)載，嫦娥思鄉(xiāng)五千年。殘壁遺訓(xùn)催思奮，虛度花甲無(wú)滋味。”其中不僅有浪漫，更多的是緊迫感。立項(xiàng)，只是這個(gè)龐大工程開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)的起點(diǎn)，今后的路還很長(zhǎng)，很長(zhǎng)。

從那以后，歐陽(yáng)自遠(yuǎn)手里的月球探測(cè)科學(xué)目標(biāo)、欒恩杰手里的工程組織、孫家棟手里的總體技術(shù)路線開(kāi)始被放進(jìn)同一張時(shí)間表里。后來(lái)，人們常把他們稱(chēng)作中國(guó)探月工程的“鐵三角”。歐陽(yáng)自遠(yuǎn)曾說(shuō)，自己完全不懂航天，是個(gè)新兵，是孫家棟和欒恩杰帶著他進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域的。孫家棟卻對(duì)他說(shuō)：“搞月球，我在你這里學(xué)到了很多東西。歐陽(yáng)，我其實(shí)是給你打工的……我的任務(wù)是把你的眼睛和手延伸到月亮上去。”

一句玩笑，道出了探月工程最本質(zhì)的協(xié)同：科學(xué)家說(shuō)要干什么，設(shè)計(jì)者負(fù)責(zé)如何送達(dá)目的地，組織者把千萬(wàn)人擰成一股繩。

用中國(guó)人自己的衛(wèi)星凝望月球

走向月球的第一步究竟要做到什么程度？欒恩杰有一句很樸素的話：“我們?nèi)右粔K鐵塊子、鐵砣子，也要寫(xiě)上是中國(guó)扔過(guò)去的，這是能力。”一語(yǔ)道出那一代航天人的最初愿望：先抵達(dá)月球，擁有自己的月球探測(cè)實(shí)踐。

“嫦娥一號(hào)”對(duì)接現(xiàn)場(chǎng)

歐陽(yáng)自遠(yuǎn)則把探測(cè)的科學(xué)目標(biāo)一點(diǎn)點(diǎn)展開(kāi)。他說(shuō)，基礎(chǔ)資料絕不能靠別人提供。“嫦娥一號(hào)”要獲取全月球三維立體圖像，要盡量包羅整個(gè)月球，不留下空白，尤其要把以往圖像中常有缺失的南極、北極地區(qū)也囊括進(jìn)來(lái)。還有一件前人沒(méi)有系統(tǒng)做過(guò)的事是測(cè)出全月球表面月壤厚度，為估算氦-3等月球蘊(yùn)藏的資源提供更扎實(shí)的數(shù)據(jù)。

目標(biāo)看起來(lái)清晰，落到工程上卻處處是難題。“嫦娥一號(hào)”從立項(xiàng)到發(fā)射只有3年多時(shí)間。為求穩(wěn)妥，研制團(tuán)隊(duì)在成熟的東方紅三號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)上進(jìn)行適應(yīng)性改造。但從地球軌道到月球軌道，絕不是簡(jiǎn)單“飛遠(yuǎn)一點(diǎn)”。

38萬(wàn)公里外，信號(hào)更弱，環(huán)境更復(fù)雜。孫家棟說(shuō)，距離遠(yuǎn)了，就像平常說(shuō)話離得遠(yuǎn)了要大聲說(shuō)，聲音小了聽(tīng)不見(jiàn)；如果聽(tīng)不見(jiàn)、看不見(jiàn)，就等于把探測(cè)器丟掉了。月球探測(cè)還受發(fā)射窗口約束，哪一天、哪一分鐘合適，都不是隨便湊的。一旦錯(cuò)過(guò)，整個(gè)節(jié)奏都要往后推。

2007年10月24日，“嫦娥一號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空，長(zhǎng)三甲火箭把它送入大橢圓軌道，隨后一周內(nèi)其軌道不斷被抬高，衛(wèi)星進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道。按計(jì)劃，衛(wèi)星要進(jìn)行3次中途修正，實(shí)際只做了1次，控制精度超出預(yù)期。

2007年10月24日，“嫦娥一號(hào)”由長(zhǎng)三甲火箭成功發(fā)射升空并進(jìn)入預(yù)定軌道

但真正的考驗(yàn)還在后面。只有“嫦娥一號(hào)”進(jìn)入月球200公里使命軌道，才算真正意義上的成功。在此之前，意外隨時(shí)可能發(fā)生。

11月5日，第一次近月制動(dòng)開(kāi)始。多年后，孫家棟回憶，這個(gè)動(dòng)作看起來(lái)簡(jiǎn)單，但許多國(guó)家第一次做時(shí)都沒(méi)有做成，因?yàn)樘綔y(cè)器必須自己剎車(chē)減速，時(shí)間稍不同步就可能飛過(guò)月球，越飛越遠(yuǎn)，進(jìn)入更遠(yuǎn)的深空。

嫦娥一號(hào)衛(wèi)星副總設(shè)計(jì)師黃江川打了個(gè)比方：“月球在運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星也在運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)不同運(yùn)動(dòng)體要到一個(gè)地方去匯合，衛(wèi)星就要?jiǎng)x車(chē)。如果不剎車(chē)，衛(wèi)星就和月球擦邊而過(guò)，打個(gè)招呼就進(jìn)入38萬(wàn)公里以外的太空了。”

11月7日，“嫦娥一號(hào)”完成第三次近月制動(dòng)，正式進(jìn)入200公里高度的使命軌道，即極月圓軌道。中國(guó)第一顆月球探測(cè)器開(kāi)始繞月飛行。隨后的10天里，地面不斷發(fā)送指令，為其檢查狀態(tài)、調(diào)整姿態(tài)、改善軌道。尤其在探測(cè)器飛到月球背面之前，所有準(zhǔn)備工作都必須提前完成，讓它以穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)入看不見(jiàn)、呼不到的區(qū)域。

一切準(zhǔn)備就緒后，“嫦娥一號(hào)”搭載的有效載荷陸續(xù)開(kāi)機(jī)。它的任務(wù)是為月球繪制三維立體影像、分析月面元素含量、測(cè)量月壤厚度、探測(cè)地月空間環(huán)境。中國(guó)人第一次用自己的探測(cè)器系統(tǒng)地“凝望”月球。

留在中國(guó)深空探測(cè)的起點(diǎn)上

“航天是個(gè)系統(tǒng)工程，用‘萬(wàn)人一桿槍’來(lái)形容毫不為過(guò)。”嫦娥一號(hào)探測(cè)器總設(shè)計(jì)師兼總指揮葉培建曾說(shuō)。這桿槍要打向38萬(wàn)公里外的月球，任何一個(gè)零件都不能松。

發(fā)射前，工人在最后檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)高頻接頭有些松動(dòng)。如果這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)，探測(cè)器上天后很可能影響測(cè)控信號(hào)或數(shù)據(jù)傳回。一個(gè)小小的接頭連著整個(gè)任務(wù)的成敗。“航天工作不能有一點(diǎn)點(diǎn)疏忽、一點(diǎn)點(diǎn)出入。說(shuō)100減1等于0，或者1萬(wàn)減1等于0也不為過(guò)。”葉培建說(shuō)。

航天活動(dòng)有一個(gè)原則：盡量采用成熟技術(shù)，在成熟技術(shù)基礎(chǔ)上采用新技術(shù)完成任務(wù)。“嫦娥一號(hào)任務(wù)只有一枚運(yùn)載火箭、一顆探測(cè)器，更逼著大家充分利用成熟技術(shù)，在工程一開(kāi)始就把質(zhì)量可靠性放到首位。”欒恩杰說(shuō)。

這種理念也體現(xiàn)在每個(gè)分系統(tǒng)里。嫦娥一號(hào)電源分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師韓國(guó)經(jīng)回憶，嫦娥一號(hào)電源系統(tǒng)充分利用了東方紅三號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)的成熟技術(shù)：“當(dāng)時(shí)就是要少花錢(qián)、多辦事。所以我們?cè)陔娫聪到y(tǒng)方面沒(méi)有太多新研的技術(shù)。大家主要的想法就是，不搞個(gè)人的名氣，不搞新花樣，能省錢(qián)、東西可靠就行。”

在他看來(lái)，整個(gè)團(tuán)隊(duì)的狀態(tài)很樸素，也很踏實(shí)。“‘老總’們?nèi)硕己芎茫判牡匕咽虑榻唤o我們。”他說(shuō)。信任是一種很重要的工程關(guān)系，“老總”敢把事情交下去，一線設(shè)計(jì)師也明白，自己手里的每一項(xiàng)工作不是為了炫技、出名，而是為了讓中國(guó)第一顆月球探測(cè)器穩(wěn)穩(wěn)飛到月亮身邊。

技術(shù)攻關(guān)在一項(xiàng)項(xiàng)推進(jìn)。探測(cè)器飛向月球后，探測(cè)數(shù)據(jù)要跨越數(shù)十萬(wàn)公里傳回地球，天線必須始終對(duì)準(zhǔn)地面。但天線裝到探測(cè)器上后，新的問(wèn)題暴露出來(lái)：探測(cè)器上其他金屬產(chǎn)品會(huì)對(duì)它產(chǎn)生電磁干擾。孫家棟回憶，其他產(chǎn)品的位置已經(jīng)基本固定，如果為了天線再調(diào)整，整星布局就要大動(dòng)。為此，天線團(tuán)隊(duì)展開(kāi)了艱難的攻關(guān)。

為了真正“看清”月球，光學(xué)成像探測(cè)分系統(tǒng)要拿出新方案。主任設(shè)計(jì)師趙葆常打了個(gè)形象的比方：一般立體成像是“兩個(gè)眼睛兩個(gè)照相機(jī)”，而“嫦娥一號(hào)”要做到“三個(gè)眼睛一個(gè)照相機(jī)”。

類(lèi)似的難題幾乎貫穿“嫦娥一號(hào)”研制全過(guò)程。葉培建后來(lái)總結(jié)，大量工作都是各分系統(tǒng)先期啟動(dòng)、各自負(fù)責(zé)，靠自己梳理和挖掘過(guò)去經(jīng)驗(yàn)，再針對(duì)遇到的新問(wèn)題攻關(guān)創(chuàng)新。中國(guó)探月工程三期總設(shè)計(jì)師胡浩曾回憶，有效載荷完成聯(lián)試后，還要送到衛(wèi)星上進(jìn)行電氣聯(lián)調(diào)；結(jié)構(gòu)星、初樣星、正樣星的工作也一環(huán)扣一環(huán)往前推進(jìn)。

可靠性不僅體現(xiàn)在衛(wèi)星上，也體現(xiàn)在火箭上。為了把“嫦娥一號(hào)”穩(wěn)穩(wěn)送上奔月軌道，運(yùn)載火箭團(tuán)隊(duì)圍繞提高可靠性進(jìn)行了41項(xiàng)設(shè)計(jì)改進(jìn)。長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭原總指揮岑拯說(shuō)：“火箭控制系統(tǒng)增加了單機(jī)和線路備份，就是為了確保飛行過(guò)程中不出現(xiàn)偏差，做到萬(wàn)無(wú)一失。”

最終，“嫦娥一號(hào)”在軌期間，星上有效載荷全部正常工作，順利完成了各項(xiàng)預(yù)定任務(wù)。達(dá)到設(shè)計(jì)壽命后，它又繼續(xù)工作了4個(gè)多月，開(kāi)展了10余項(xiàng)試驗(yàn)。

截至任務(wù)結(jié)束，“嫦娥一號(hào)”共傳回1.37TB科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)，獲取了中國(guó)第一幅全月球影像圖，以及月面化學(xué)元素分布、月表土壤厚度等一系列科學(xué)成果。孫家棟后來(lái)看到月球圖像時(shí)激動(dòng)地說(shuō)：“每一個(gè)坑的皺紋、深度和陰影都顯示得非常清楚，我們自己的科學(xué)家用我們自己的產(chǎn)品創(chuàng)造了新的科研成果。”

2009年3月1日，嫦娥一號(hào)衛(wèi)星進(jìn)行了有計(jì)劃的受控撞月，為探月工程二期軟著陸積累了落月過(guò)程控制和軌道測(cè)定經(jīng)驗(yàn)，也為中國(guó)探月工程一期畫(huà)上了句號(hào)。

“嫦娥一號(hào)”沒(méi)有回到地球。它留在了月球上，留在了中國(guó)深空探測(cè)的起點(diǎn)上。

一顆備份星走向更遠(yuǎn)的深空

嫦娥一號(hào)任務(wù)成功后，欒恩杰很長(zhǎng)時(shí)間都記得自己看月亮的感覺(jué)。夜空晴朗時(shí)，他會(huì)望著月亮出神：“那里有我們的東西在轉(zhuǎn)，雖然看不到，但是在我心里。”在他看來(lái)，“嫦娥一號(hào)”的意義不僅是完成了一次任務(wù)，更是中國(guó)航天進(jìn)入深空探測(cè)時(shí)代的里程碑。

“嫦娥二號(hào)”被裝入整流罩后在發(fā)射場(chǎng)吊裝對(duì)接

探月工程起步時(shí)，我國(guó)還為“嫦娥一號(hào)”研制了一顆備份星。如果嫦娥一號(hào)任務(wù)失敗，備份星可以接續(xù)上場(chǎng)。任務(wù)成功了，這顆“替補(bǔ)隊(duì)員”便有了新的命運(yùn)。經(jīng)過(guò)論證，它被改造為嫦娥二號(hào)衛(wèi)星，作為探月工程二期先導(dǎo)星，為嫦娥三號(hào)衛(wèi)星落月探路。2010年10月1日，“嫦娥二號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空，為新中國(guó)61歲生日獻(xiàn)上了一份特殊禮物。

如果說(shuō)嫦娥一號(hào)任務(wù)解決的是“中國(guó)能不能到月球”的問(wèn)題，那么嫦娥二號(hào)任務(wù)要回答的是：中國(guó)能不能更快、更近、更精確地探測(cè)月球，并為落月做準(zhǔn)備。

2010年10月1日，長(zhǎng)三丙火箭將“嫦娥二號(hào)”準(zhǔn)確送入地月轉(zhuǎn)移軌道

2010年10月至2011年6月，“嫦娥二號(hào)”按計(jì)劃開(kāi)展科學(xué)探測(cè)和新技術(shù)驗(yàn)證，各類(lèi)有效載荷共獲取3.5TB原始數(shù)據(jù)。高分辨率CCD立體相機(jī)在約200天時(shí)間里完成整個(gè)月面的立體成像觀測(cè)，形成分辨率為7米的全月球地形影像圖。

更重要的是，它要為“嫦娥三號(hào)”選擇落腳點(diǎn)。虹灣地區(qū)是“嫦娥三號(hào)”預(yù)選著陸區(qū)，為了看清那里的地形，科研人員精確控制“嫦娥二號(hào)”進(jìn)入100公里×15公里的橢圓軌道。月面上的隕石坑、石塊、平坦區(qū)域都逐漸變得清晰。后來(lái)“嫦娥三號(hào)”實(shí)現(xiàn)中國(guó)航天器首次月面軟著陸，再往前追溯，“嫦娥二號(hào)”拍下的圖像就是落月之前的重要“探路圖”。

完成繞月探測(cè)任務(wù)后，“嫦娥二號(hào)”狀態(tài)依然良好，推進(jìn)劑仍有余量。航天人沒(méi)有讓這次機(jī)會(huì)停留在月球。2011年6月9日，“嫦娥二號(hào)”受控飛離繞月軌道，奔向距地球約150萬(wàn)公里的日地第二拉格朗日點(diǎn)。77天后，它成功被月球捕獲，進(jìn)入日地第二拉格朗日點(diǎn)附近環(huán)繞軌道。此后，它又繼續(xù)飛向更遠(yuǎn)的太陽(yáng)系空間，在距離地球約700萬(wàn)公里的深空，與4179號(hào)小行星進(jìn)行近距離交會(huì)，實(shí)現(xiàn)中國(guó)首次小行星飛越探測(cè)。

一顆從備份星改造而來(lái)的探測(cè)器，最終走出月球，奔向更遠(yuǎn)的深空。

如今回望“嫦娥一號(hào)”“嫦娥二號(hào)”，會(huì)發(fā)現(xiàn)它們的意義不只在于幾項(xiàng)工程指標(biāo)、幾幅月球圖像、幾次軌道機(jī)動(dòng)。

“嫦娥一號(hào)”軌道圖

在歐陽(yáng)自遠(yuǎn)那里，月球不再只是詩(shī)詞和神話，而是必須親自抵達(dá)、親自探測(cè)、親自獲取數(shù)據(jù)的天體；在欒恩杰那里，奔月不再只是科學(xué)家的設(shè)想，而是可以被組織、被管理、被一步步推進(jìn)的國(guó)家工程；在孫家棟那里，38萬(wàn)公里的距離被拆成一次次變軌、一次次制動(dòng)、一條必須精確抵達(dá)的路；在葉培建和一線設(shè)計(jì)師那里，探月的路最終還要落回一個(gè)接頭、一組參數(shù)、一套電源系統(tǒng)、一場(chǎng)通宵測(cè)試。

這些目光匯在一起，才是中國(guó)人走向月球的道路。

神話沒(méi)有消失，它只是換了一種方式，變成運(yùn)載火箭的尾焰，變成飛控大廳里的數(shù)據(jù)、曲線，變成月球表面的撞擊點(diǎn)，變成虹灣地區(qū)清晰的影像，變成后來(lái)“玉兔”踏上的那片月壤。

（本文部分內(nèi)容參考《星耀中國(guó) 我們的嫦娥探月衛(wèi)星》《嫦娥奔月：中國(guó)月球探測(cè)工程首任首席科學(xué)家歐陽(yáng)自遠(yuǎn)的故事》《孫家棟傳》《中國(guó)航天事業(yè)的60年》《“嫦娥”探月》，部分內(nèi)容據(jù)探月工程有關(guān)公開(kāi)訪談和相關(guān)資料整理。）

文/記者 鄧雨楠

圖/《中國(guó)航天報(bào)》資料圖

編輯/孫喆 苗珊珊

審核/賀喜梅

監(jiān)制/黃希

本文轉(zhuǎn)載自公眾微信號(hào)：中國(guó)航天報(bào)

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