作為一名航天人，孫澤洲曾與團(tuán)隊(duì)一起親手研制了嫦娥一號(hào)、嫦娥三號(hào)、嫦娥四號(hào)月球探測(cè)器以及天問(wèn)一號(hào)火星探測(cè)器，使我國(guó)在月球和火星探測(cè)領(lǐng)域進(jìn)入世界前列。
近日，全國(guó)人大代表、中國(guó)航天科技(000901)集團(tuán)有限公司第五研究院首次火星探測(cè)任務(wù)探測(cè)器系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師兼著陸巡視器總設(shè)計(jì)師、嫦娥四號(hào)任務(wù)探測(cè)器系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師孫澤洲在接受新京報(bào)記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)表示，我國(guó)在月球和火星探測(cè)方面起步晚，需要向先行者、先進(jìn)者學(xué)習(xí)，但絕不是亦步亦趨效仿別人，要敢于創(chuàng)新、敢為人先。
“如果說(shuō)2013年嫦娥三號(hào)著陸月球，是‘月球已近、火星尚遠(yuǎn)’，2021年天問(wèn)一號(hào)著陸火星，則是‘火星已近、夢(mèng)想尚遠(yuǎn)’，未來(lái)我們將繼續(xù)向星辰大海進(jìn)發(fā)。”孫澤洲說(shuō)。
全國(guó)人大代表、中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司第五研究院首次火星探測(cè)任務(wù)探測(cè)器系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師兼著陸巡視器總設(shè)計(jì)師、嫦娥四號(hào)任務(wù)探測(cè)器系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師孫澤洲。受訪(fǎng)者供圖
月球科研站的建設(shè)將提升我國(guó)月球科學(xué)探測(cè)能力
新京報(bào)：人類(lèi)目前已經(jīng)進(jìn)行了百余次月球探測(cè)活動(dòng)，并試圖通過(guò)環(huán)繞、著陸和巡視探測(cè)以及對(duì)月球樣品的研究來(lái)豐富對(duì)月球的認(rèn)識(shí)。如今，我們對(duì)月球的理解處在什么水平？還有哪些區(qū)域需要探索？
孫澤洲：中國(guó)月球探測(cè)已經(jīng)歷了近20年的發(fā)展，從嫦娥一號(hào)到嫦娥五號(hào)連續(xù)成功，探測(cè)能力不斷提升，從環(huán)繞遙感探測(cè)到著陸巡視就位探測(cè)、再到獲取月球樣品更為精細(xì)探測(cè)，其中月球背面的著陸巡視探測(cè)更是世界首次。
在推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的同時(shí)，也獲得了一大批月球科學(xué)研究成果，豐富了對(duì)月球的認(rèn)知，例如揭示月球背面地下淺層結(jié)構(gòu)、拓展了對(duì)月球巖漿活動(dòng)和熱演化歷史的認(rèn)知等。但是由于著陸巡視和采集樣品的區(qū)域還十分有限，因此我們對(duì)月球的認(rèn)識(shí)還存在很大的局限性。
就嫦娥四號(hào)來(lái)說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)三個(gè)國(guó)際首次、兩個(gè)國(guó)內(nèi)首次，到月球背面去，向人類(lèi)探月史上的空白區(qū)域進(jìn)發(fā)，就要攻克如何建立地月中繼通信、如何在月球背面復(fù)雜地形安全著陸、如何在沒(méi)有太陽(yáng)能(000591)供電的月夜期間測(cè)量月壤溫度等一個(gè)個(gè)重大難關(guān)。所以后來(lái)，研制團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了地月空間中繼通信網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)的“中國(guó)方案”，實(shí)現(xiàn)月球背面探測(cè)器與地球之間數(shù)據(jù)高效傳輸，突破地月全時(shí)中繼等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)首次月背軟著陸與巡視探測(cè)。
當(dāng)然，一些關(guān)鍵性的新的技術(shù)問(wèn)題還等著科研人員來(lái)解決，這就需要航天人的不懈努力。在月球探測(cè)方面，后續(xù)探月工程四期還將進(jìn)行月球背面采樣返回、月球南極著陸/巡視/飛越探測(cè)。
新京報(bào)：我國(guó)率先提出了國(guó)際月球科研站計(jì)劃，該科研站在未來(lái)月球科學(xué)探測(cè)中會(huì)發(fā)揮何種作用？
孫澤洲：月球科研站的建設(shè)可以為長(zhǎng)期、持續(xù)的月球科學(xué)探測(cè)提供支撐，從而提升我國(guó)月球科學(xué)的探測(cè)能力。月球科研站可以更好地利用月球的位置資源開(kāi)展月基對(duì)天、月基對(duì)地科學(xué)探測(cè)，也可以更好地進(jìn)行月基基礎(chǔ)科學(xué)實(shí)驗(yàn)以及月球資源原位開(kāi)發(fā)利用等。
“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器為我國(guó)提供第一手火星科學(xué)數(shù)據(jù)
新京報(bào)：除了月球探測(cè)外，你也參與了火星探測(cè)任務(wù)。你認(rèn)為進(jìn)行火星探測(cè)的難點(diǎn)在哪里？
孫澤洲：去火星的難度很大，到目前為止，整體成功率50%左右。火星探測(cè)的難點(diǎn)主要是火星環(huán)境帶來(lái)的新影響和新問(wèn)題。有4億公里地火遠(yuǎn)距離通信難題、火星稀薄大氣進(jìn)入難題、弱光照條件下太陽(yáng)能高效利用難題、火星表面沙塵防護(hù)難題等。
例如對(duì)火星著陸巡視任務(wù)而言，火星大氣稀薄、不穩(wěn)定、95%二氧化碳，火星著陸與地球和月球著陸存在極大差別，從進(jìn)入火星大氣層到著陸火星表面歷時(shí)約9分鐘，通過(guò)氣動(dòng)減速、傘系減速、動(dòng)力減速和著陸緩沖四個(gè)階段，將4.8公里每秒的速度減為零，其中氣動(dòng)減速和傘系減速是最為關(guān)鍵的階段，需要完成98%的減速需求，而且與火星大氣直接相關(guān)。
另外，針對(duì)火星表面巡視面臨弱光照、易沉陷的難題，我們也是國(guó)際上首次在火星采用“太陽(yáng)能集熱器”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高效太陽(yáng)能利用，集熱器太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率高達(dá)80%，為“祝融號(hào)”火星車(chē)提供了良好的溫度保障。
為了提高火星車(chē)移動(dòng)性能及下陷脫險(xiǎn)能力，我們還創(chuàng)新設(shè)計(jì)了基于主動(dòng)懸架的全新移動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了車(chē)體抬升、自主蠕動(dòng)和車(chē)輪抬升等功能；通過(guò)六輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向控制，實(shí)現(xiàn)了火星車(chē)行進(jìn)間轉(zhuǎn)向、原地轉(zhuǎn)向等多種運(yùn)動(dòng)形式。
新京報(bào)：目前，遠(yuǎn)在火星執(zhí)行全球遙感科學(xué)探測(cè)任務(wù)的“天問(wèn)一號(hào)”已經(jīng)“上崗”兩年，在崗期間的“天問(wèn)一號(hào)”做了哪些任務(wù)，取得了哪些成就？
孫澤洲：“天問(wèn)一號(hào)”環(huán)繞器的各科學(xué)載荷均實(shí)現(xiàn)了火星全球探測(cè)，獲取具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多維度多要素第一手火星科學(xué)數(shù)據(jù)。繪制了火星全球的中分辨率影像圖；科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)還利用“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)數(shù)據(jù)，在火星地下淺層結(jié)構(gòu)、火星磁場(chǎng)、環(huán)火軌道空間環(huán)境以及火星重力場(chǎng)等方面，獲得了一批優(yōu)秀的科學(xué)成果。
火星車(chē)?yán)塾?jì)行駛1921米，國(guó)際上首次對(duì)烏托邦平原南部進(jìn)行巡視探測(cè)，攜帶了地形地貌相機(jī)、多光譜相機(jī)、次表層探測(cè)雷達(dá)、表面成分探測(cè)儀、磁場(chǎng)探測(cè)儀、火星氣象測(cè)量?jī)x6臺(tái)載荷，獲取精細(xì)科學(xué)數(shù)據(jù)，揭示了火星淺表精細(xì)結(jié)構(gòu)和物性特征，為深入認(rèn)識(shí)火星地質(zhì)演化與環(huán)境、氣候變遷提供了重要依據(jù)。
新京報(bào)：火星進(jìn)入冬季，復(fù)雜的環(huán)境條件會(huì)給“天問(wèn)一號(hào)”帶來(lái)什么挑戰(zhàn)，對(duì)此我們做了哪些準(zhǔn)備？
孫澤洲：火星著陸區(qū)進(jìn)入冬季主要影響著陸火星的“祝融號(hào)”火星車(chē)，對(duì)環(huán)繞飛行的環(huán)繞器沒(méi)有直接影響。火星冬季的不利之處主要是塵暴、低溫、太陽(yáng)能的獲取更為困難。面對(duì)嚴(yán)酷環(huán)境的挑戰(zhàn)，一方面是高效利用太陽(yáng)能，例如通過(guò)太陽(yáng)能集熱器技術(shù)高效率地將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，通過(guò)太陽(yáng)電池的光譜匹配技術(shù)更高效地將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能；另一方面設(shè)計(jì)休眠模式和自主喚醒能力。
孫澤洲。受訪(fǎng)者供圖
影視作品中的現(xiàn)代科技元素在未來(lái)或成現(xiàn)實(shí)
新京報(bào)：近年來(lái)，《流浪地球》《三體》等熱門(mén)影視劇引發(fā)大家關(guān)注，其中出現(xiàn)的引力彈弓效應(yīng)、重元素聚變發(fā)動(dòng)機(jī)等讓不少網(wǎng)友表示是一次“偉大的科普”。你認(rèn)為，這些影視劇爆火的背后能反映哪些問(wèn)題？大眾要如何從科學(xué)的角度去看這些劇？
孫澤洲：科幻題材影視將現(xiàn)代科技元素、美好的向往、奇特的想象、精美的藝術(shù)制作完美結(jié)合，贏得了大眾的好評(píng)，反映出公眾對(duì)科技發(fā)展的關(guān)注、對(duì)拓展科學(xué)認(rèn)知的熱情、對(duì)科技能力提升的期盼。看這些科幻的影視作品，不必苛求其中的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性，隨著科技的發(fā)展，也許未來(lái)想象將成為現(xiàn)實(shí)。
新京報(bào)：今年兩會(huì)你最感興趣的議題是什么？此外，站在新的起點(diǎn)上，下一步還有哪些探月探火任務(wù)？
孫澤洲：今年我主要關(guān)注科技創(chuàng)新、青年科技人才培養(yǎng)以及居家社區(qū)養(yǎng)老等方面議題。
回顧近年來(lái)航天事業(yè)發(fā)展，從嫦娥奔月到火星探測(cè)，從神舟飛船載人飛天到中國(guó)空間站遨游蒼穹，中國(guó)航天一步一個(gè)腳印，相繼解決一大批“卡脖子”難題，取得了一項(xiàng)項(xiàng)舉世矚目的成就。站在新的發(fā)展起點(diǎn)上，我們將全面推進(jìn)探月工程四期和行星探測(cè)工程，開(kāi)展嫦娥六號(hào)、嫦娥七號(hào)、嫦娥八號(hào)、天問(wèn)二號(hào)等型號(hào)研制工作，開(kāi)啟高質(zhì)量、高效率、高效益全面發(fā)展新征程，推動(dòng)中國(guó)人探索太空的腳步邁得更穩(wěn)更遠(yuǎn)，為建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)、航天強(qiáng)國(guó)提供有力支撐，為實(shí)現(xiàn)航天夢(mèng)和中國(guó)夢(mèng)作出新的更大貢獻(xiàn)。
新京報(bào)記者 張建林
編輯 樊一婧 校對(duì) 劉軍
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