18年征途，追寻中国探月之旅访嫦娥五号探测器副总设计师张洪华

　　来源：【人民周刊】
　　昔有嫦娥奔月，今有中国探月。上古的神话传说，在本世纪初成为现实，中国的探月工程在2004年正式立项。
　　古老的中华文明在今朝跨越时空接力前行，18年来的一系列嫦娥工程为您揭开月球的神秘面纱。追逐梦想、勇于探索、协同攻坚、合作共赢的探月精神闪耀光芒。
　　嫦娥五号探测器副总设计师张洪华的职业生涯，贯穿着嫦娥工程的每个阶段，并将随着2030年中国载人月球探测、月球科考基地的建设等重大工程而展开。作为一名与月同行的科学家，在嫦娥五号奔月成功两周年之际，怎样诠释探月精神？本刊专访张洪华，听他分享中国探索太空的脚步如何迈得更稳、更远。
　　嫦娥五号探测器试验队
　　追逐梦想：十年磨一剑
　　记者：您大学的专业是遥控遥测专业，2004年被聘为嫦娥一号卫星GNC分系统主任设计师，您如何看职业生涯与嫦娥工程的关系？
　　张洪华：我的求学过程比较复杂、变化较多。1979年考入西北电讯工程学院，学习遥控遥测专业；随后在中科院空间科学技术中心攻读硕士，学习飞行器设计专业；在北京航空航天大学攻读博士，学习惯性技术与测量设备专业；在中国航天科技集团第五研究院502所博士后流动站攻读博士后，专业是控制理论与控制工程，这其中贯穿的一条主线就是遥远飞行物体的自动控制。
　　我的专业从来没有离开最初的梦想。至今依然清晰记得孩提时代看过的阿波罗登月纪录片，以及那句经典话语：个人一小步，人类大飞跃。无论是高考选专业还是到502所做博士后学习，我追逐梦想的初心没有改变。
　　在嫦娥工程中，我一直负责探测器系统的控制分系统（以下简称GNC分系统）。通俗地讲，GNC负责探测器在三维空间的运动，是探测器系统最重要、最关键、最核心的分系统。
　　记者：您一路走来见证了嫦娥五号的发展，有怎样的心路历程？
　　张洪华：嫦娥五号从立项到发射成功前后历时10余年，正所谓十年磨一剑。我在2011年左右正式担任嫦娥五号探测器副总设计师，同时还担任着嫦娥三号着陆器副总设计师。
　　回忆起来，心路历程中产生波澜的确实有一件事：在嫦娥五号探测器系统研制完成后，进入两次推迟发射的贮存期，这期间GNC分系统研制队伍同时面临着其他两项任务嫦娥四号启动立项、嫦娥三号由备份转型完成月球背面软着陆。在高强度工作背后，是强大的细心和耐心支撑，终于在2020年发射嫦娥五号取得成功。这10年是追逐梦想的10年，至今想来，无悔！
　　勇于探索：50成功率
　　记者：嫦娥一号卫星的GNC分系统在可靠性、自主性等方面都有着极高的技术要求。您在2004年将嫦娥一号作为自己参与具体型号的第一步，需要面临怎样的挑战？
　　张洪华：月球探测成功率并不高，有50的成功率这一统计数据不一定翔实但是存在可信度。嫦娥一号是我参加研究嫦娥工程的首个型号，面临很多挑战：一是高可靠、高精度的变轨控制，包括离开地球最后一次变轨控制和首次近月制动，这两项都具有窗口唯一性，一旦错过机会，卫星将不能与月球交会；二是环月飞行期间，卫星本体对月球、太阳帆板对太阳、定向天线对地球的三体指向控制复杂度较高，其中的一些硬件、软件在世界领域都是空白。
　　我体会，就像叶培建总设计师曾经说过的，攻关如同打仗，不能上来就留足后路，而是应当按照部署一往无前、勇敢面对，一定会取得最终胜利。
　　记者：嫦娥五号创造了5项中国首次，包括首次在地外天体的采样与封装、首次月球轨道无人交会对接和样品转移等，请谈谈是怎样探索的。
　　张洪华：从嫦娥一号到嫦娥五号（除嫦娥二号以外），我都参与了整体研发。从初样到正样，再到靶场测试、飞行控制的全部过程，每一个型号都具有相同点和不同点，需要每一个工作人员保持勇敢的探索精神。
　　例如，嫦娥四号控制实现了月球背面软着陆控制，不能沿用嫦娥三号的斜线接近方案，为此我们创造性地提出了垂直接近的一系列创新制导和导航控制方法，确保了人类首次月背软着陆的成功。
　　嫦娥五号依然有一些无人区待开垦如何在38万公里以外的月面首次起飞上升，存在一系列的不确定性：周围没有很多外测设备，地面遥控也受限于月背、月面环境凹凸不平的影响为此我们发明了月面智能上升制导导航控制技术，这些技术处于世界领先水平，期望在以后地外天体起飞上升中得到应用。
　　协同攻坚：突破20余项关键技术
　　记者：从立项到发射，嫦娥五号先后突破了20余项关键技术，请您谈谈如何协同攻关。
　　张洪华：嫦娥五号探测器设计的成功，离不开协同攻坚。
　　首先，GNC分系统需要服从探测器系统层面总体决策，承担系统层面的任务。比如，嫦娥三号的一次近月制动问题，起初控制分系统通过计算，发现一次近月制动捕获月球轨道存在多几秒就可能撞月的风险，而且未发现近月制动的可靠方法，分系统多次尝试后才独辟蹊径发明了一次近月制动方法。
　　其次，GNC分系统部件研制需要全国范围的协同，通过任务书编制和研制技术流程控制，使得一些本来不太了解航天GNC产品要求的单位，逐渐成长为航天产品合格的供应方。
　　记者：嫦娥五号在设计过程中，克服了一道道难关，请您谈谈新产品如何攻克难关。
　　张洪华：就以嫦娥五号GNC分系统关键单机激光测速仪敏感器研制为例，502所提出要研制轻型相对月面测速设备，但是无论哪个研发机构都未能研制出天上实用产品，我国能否研制出一款领先世界的产品呢？
　　经过多方调研，502所最终选择了中科院上海技术物理研究所为承研单位，研制形成正样产品基线，经过两轮设计和试验迭代，终于达到初样研制目的。然后组织了产品相关试验，进入正样阶段，完成了满足GNC分系统飞行要求的新型单机研制，其间诸多单位为协同攻坚提供了重要支撑。
　　牧星耕宇：探月精神接续传承
　　记者：现在很多航天人都是80后90后，您觉得对于年轻人来讲，应该如何弘扬探月精神？
　　张洪华：年轻人充满活力，航天队伍的年轻人更是遇到很多机遇。我认为，无论从事什么工作，深刻领会并践行探月精神都将受益良多。
　　首先要有一个奋斗目标，仰望星空、心揣梦想，目标可以瞄准国内领先甚至国际先进水平。然后就是矢志不渝、不忘初心，为了远大目标脚踏实地去奋斗，不管是顺境还是逆境都坚持不懈，终将实现自己理想。
　　回想21世纪以来中国的探月工程，最初只是一张蓝图，最终描绘到底。取得令人瞩目的成就，跟探月精神密切相关，值得年轻人去继承发扬。
　　记者：嫦娥六号即将带给我们怎样的期待？
　　张洪华：嫦娥六号计划于2025年前后在文昌发射，它的任务是在月球背面采样返回，集成了嫦娥四号、嫦娥五号的规模，将是又一个更复杂、跨度最大的航天工程之一。作为实践者，我们充满期待。
　　（《人民周刊》2022年第23期）
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