记者从国家航天局获悉,英国《自然》杂志12月15日公布了影响2021年科学事件的十位人物评选结果,我国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥入选,成为今年该榜单上唯一的中国人。
《自然》年度十大人物榜单旨在选出十位在这一年重大科学事件中占有一席之地的人物。《自然》杂志特写部主编理查德·蒙纳斯特斯基(Rich Monastersky)表示:"从追踪危险的新冠变异株到证明气候变化在极端天气中的作用,再到将探测器送上火星,本年度《自然》十大人物聚焦身处重要科学事件中心的个人,这些科学事件对全球产生了深远的影响。"
主办方表示,今年的重大科学事件还包括中国成为了第二个让火星车成功着陆火星的国家,这也是中国国家航天局和火星探测任务总设计师张荣桥交出的完美答卷。
近日,《自然》杂志对张荣桥进行了专访。面对"为什么要一次实现绕、着、巡""祝融号面临的最大挑战""你的下一步计划"等问题,张荣桥一一作答。谈及任务成功时的感受,张荣桥回忆说:"不能自已,流下泪水,有甜有咸。"
采访实录如下:
问:作为火星任务的总设计师,你的具体角色和职责是什么?你管理的团队有多大?
答:我们的火星探测工程包含了工程总体和探测器、运载火箭、发射场、测控和地面应用等五大系统。工程总设计师系统还包括副总设计师、应用科学首席科学家和各系统总设计师。工程圆满成功是上千家研制单位和数万名科技工作者共同努力取得的。
我作为工程总设计师,一是要负责工程研制、发射和飞行控制的技术工作。在任务实施前组织完成任务实施方案的论证工作和立项,策划整个工程的实施流程和细节,组织关键技术攻关,开展总体方案设计与验证,组织完成各大系统之间的技术接口设计。在任务实施的关键节点与技术问题上做决策,保证任务按计划如期实施发射。在探测器飞行过程中要时刻掌握探测器运行状态,组织相关人员及时处理紧急情况,确保探测器运行状态良好,使我们的火星车能最终成功着陆火星表面,完成工程目标。二是负责科学研究的组织工作,组织国内外行星领域科学家进行学术研讨,针对任务的科学目标和工程情况,开展学术交流,使科学家们能深入了解探测器配置的科学载荷情况,为能够尽早使用科学数据开展科学研究工作做好准备,争取早出成果、多出成果、出好成果。
问:你是如何平衡任务的工程和科学目标,并在面对工程挑战时确保科学任务的优先?
答:火星探测任务是以科学目标为指引,推动科学研究的发展。火星探测任务难度较大,特别是着陆巡视任务的成功率不足50%,中国第一次开展火星探测任务面临着巨大的挑战。即便面对这样的挑战,我们在任务开展论证和策划实施时,就将科学目标放在首位。在飞行轨道设计、科学载荷的重量与功耗资源分配、载荷定标与地面试验验证、通信能力等方面进行反复迭代和优化,确保探测数据类型丰富、质量高。
问:为什么你们决定要通过一次任务实现环绕、着陆和巡视?
答:我们深知火星探测任务技术难度高、风险大。中国在行星探测和行星科学领域起步相对较晚,与国际先进技术相比存在较大差距,同时中国已经成功实现了载人航天和探月工程,为火星探测奠定了较好的技术和能力基础,综合考虑中国目前的航天技术水平和中国科学家对火星科学研究的迫切需求,我们认为通过努力一次任务实现对火星"绕、着、巡"风险可控。
问:你们在整个任务中面对的最大挑战是什么,你们的团队是如何克服这些困难的?
答:去火星我们面临的挑战是巨大的。一是在技术方面,比如面对火星如此陌生的复杂环境,我们的认知甚少,对它的表面形貌、气象条件、空间环境等方面都存在着许多未知,甚至是我们还可能不知道有哪些是我们不知道的东西。为使我们的探测器能尽量适应未知环境,在方案设计之初就做了全面详实的任务实施计划,对探测器进行了针对性的设计,并开展大量地面试验验证工作。我们采用了六轮独立驱动的主动悬架结构系统,使火星车能够实现蟹行、蠕动等多种运动形态,以满足火星车能够在面对火星表面复杂地理环境的情况下,依然能够行驶并开展科学探测活动。针对火星大气稀薄且具有不确定性,我们研发了可展开配平翼变气动外形的气动减速技术,使着陆巡视器在降落过程中保持姿态稳定,确保火星车平稳.............
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