在太空「放風箏」的人

南方週末 發佈 2023-01-31T23:34:32.450125+00:00

除夕,神舟十五號乘組從「天宮」向全國人民發來了新年祝福。從拜年視頻中可以看到,航天員們在空間中里貼春聯、吃年飯、看春晚.....即使在離地400公的外太空,也感受到年味十足。同一時空下,北京航天飛行控制中心,一群青年科技人正為航天員乘組保駕護航。

除夕,神舟十五號乘組從「天宮」向全國人民發來了新年祝福。

從拜年視頻中可以看到,航天員們在空間中里貼春聯、吃年飯、看春晚.....即使在離地400公的外太空,也感受到年味十足。

同一時空下,北京航天飛行控制中心,一群青年科技人正為航天員乘組保駕護航。

這個平均年齡不超過35歲的年輕團隊,出色完成了17次載人航天、4次探月工程、中國首次火星探測等任務,填補了50餘項國際國內空白,攻克了30餘項深空探測飛控技術難題。

所有的指令都從這裡發出,所有的數據都在這裡匯聚,所有的信息都從這裡傳輸。如果說太空飛行器是太空的「風箏」,那他們就是「放風箏的人」。

「北京明白」

2021年神舟十二號乘組太空出艙時,北京航天飛行控制中心大廳里,總調度高健正和前輩樂天一起執行任務。

「我是北京,狀態確認正常,後續按正常計劃打開出艙門,開始出艙活動」。一個個調度指令從這裡發出,清晰沉穩的「北京明白」,讓公眾記住了這位外形俊朗的90後小伙。

任務結束後,高健才知道自己上了熱搜,他激動地打電話給父母。隨著慢慢冷靜下來,他意識到,總調度崗位受關注高,而自己只是恰巧坐在了那裡。

北京航天飛控中心總調度 「北京明白」高健(北京航天飛控中心/圖)

高健告訴南方周末,事實上當時那條口令是由樂天發出的。「在每次航天員出艙的過程中,一些關鍵的節點,我們都會組織全系統確認狀態,並且收集全系統的準備情況。」

在航天測控領域,總調度是一個統領全局的崗位,負責指揮布設全球的陸海天基所有測控網,接收、分析處理數據、有序指揮、發送指令,遙控天上的飛行器。

總調度指令需要及時準確地送達到太空飛行器,一點失誤都可能造成嚴重的後果。高健說:「最緊急的時候,一條命令的反應時間甚至只有十幾秒。」

在高健執行任務時,飛控中心首位女性總調度鮑碩正在另外一個任務廳作為備崗執行任務。

「如果一廳這邊出現什麼問題的話,我在另一個廳也能夠隨時頂得上。」鮑碩說,「我們永遠都有備用方案。」

「其實也沒有想過分工不同,就是完成好自己的本職工作,」鮑碩這樣描述在重要的歷史時刻,作為備崗執勤的心理狀態,「讓我去當備崗,我就把我的備崗當好。」

鮑碩是2020年9月第一次作為總調度執行火星勘探任務,也是那一次任務,讓公眾記住了這個帶點兒娃娃音的女性總調度。

第一位女性總調度 鮑碩(北京航天飛控中心/圖)

鮑碩告訴南方周末,現在中心有一套比較完備清晰的決策流程來應對各種狀況。

但是,這樣完善的決策流程,在喬宗濤擔任總調度時卻還不完善。

喬宗濤2007年參加工作,現任載人飛船任務型號團隊指揮。他是「北京明白」崗位的「初代網紅」,曾經擔任過中心北京調度團隊負責人,神舟八號、神舟九號、神舟十號任務北京總調度,負責過嫦娥四號、嫦娥五號、火星探測、載人飛船、夢天實驗艙等5個任務的型號飛控調度等工作。

載人飛船任務型號團隊指揮 喬宗濤(左一)(北京航天飛控中心/圖)

回憶起29歲時坐在「北京明白」主崗時的感受,喬宗濤說「當時完全是在黑暗中摸索」。神舟八號和天宮一號模擬實驗成功對接時,在場的工作人員都激動得熱淚盈眶,因為這個意味著他們摸索出的調度方案是可行的。

喬宗濤也是個「很會帶學生」的人,在鮑碩眼裡,他腦子裡好似裝了幾百個鬧鈴,到每一個節點都會按時響起。他總是會在合適的時候出現在鮑碩面前,詢問某某節點準備得怎麼樣。如果鮑碩不知道,他會讓她準備好了再匯報;如果鮑碩已經知道,他會提醒還應該注意些什麼。

鮑碩告訴南方周末,她也將喬宗濤視為自己的職業偶像。

「直接上天」的指令代碼

「2021年的時候我們已經轉到後台了。」飛控中心軟體團隊負責人劉曉輝回憶起看到神舟十二號出艙作業時這樣說,「這種心情其實還是不一樣的。雖然我們(軟體團隊)不在大廳,但是我們心裏面也是無比地驕傲和自豪。」

劉曉輝對比的是2008年中國航天員的第一次出艙作業。

「當時我們就在飛控大廳後面的機房裡面見證了歷史時刻,當時心情是非常地激動,因為這是這些年來中國航天事業快速發展的一個縮影。」

彼時的劉曉輝剛剛參加工作,第二代測控軟體系統還在草創。他參與了第二代和第三代測控軟體的全部開發過程。

北京航天飛控中心軟體團隊負責人 劉曉輝(北京航天飛控中心/圖)

航天測控無法用市場軟體滿足任務需求,所有的適配軟體必須自己開發自己研製。許多技術創新和進步就體現在測控軟體上。

劉曉輝回憶2019年自己參與研發第三代測控軟體時說:「我們這個團隊大概有40人,40多名同志在那段時間裡面,基本上都是『5+2』『白加黑』的工作狀態,去突破這些核心的關鍵技術。」

劉曉輝的同校師兄、飛控中心遙操作團隊副總工程師、深空探測任務團隊副指揮於天一這樣形容航天測控軟體的特點:要求要正確,時間要精確,性能要可靠。

嫦娥二號任務時,操作程序指令繁多複雜。上行控制中,於天一圓滿完成了1425幀上行注入數據,發送遙控指令2421條,上行操控精確無誤,保證了嫦娥二號的各種變軌和科學試驗,被譽為遙控發令「金手指」。

飛控中心遙操作團隊副總工程師 於天一(北京航天飛控中心/圖)

他說:「上行控制軟體所生成發送的指令代碼是直接上天的,直接是面向太空飛行器的,所以沒有其他人再替這個軟體把關了。」

於天一2002年來到飛控中心,彼時中國尚未實現載人航天,初代測控系統也還在完善階段。他完整參與了第二代測控系統的建設,之後參與了三代系統前期的論證。

於天一回憶說,「我剛來中心的時候覺得自己就是個小伙子,然後感覺幹著幹著原來仰望的好多同志可能就退休了,離開了。而很多時候我自己帶出來的一些年輕同志,他們也已經頂大梁了。其實航天事業,很多時候就是這樣一代一代地傳承。」

空間站機械臂背後的推手

「聽到航天員劉伯明出艙後『太空吟詩』,我才覺得心一下子落到了實處。」

謝圓是北京航天飛行控制中心工程師。這位機械臂遙操作專家,曾帶隊編寫了神舟十二號、神舟十三號、神舟十四號任務航天員出艙活動飛控實施方案,圓滿完成了歷次出艙活動和實驗艙機械臂的聯試工作。

北京航天飛行控制中心工程師 謝圓(北京航天飛控中心/圖)

從2020年核心艙發射入軌以來,空間站機械臂在空間站建造以及平時巡檢出艙的任務中都發揮了極其重要的作用。

謝圓在中國科技大學攻讀博士學位時,恰逢月球車落月技術攻關緊張進行。她堅持「航天事業需要什麼就研究什麼」,冒著課題失敗、無法畢業的風險,堅定地將「非結構化環境月球車遙操作」作為課題研究方向。

中國工程院院士、探月工程總設計師吳偉仁曾評價說:「這一課題成果不僅填補了國內空白,也為嫦娥三號『落月』技術方案提供了基礎。」

艙外作業過程中,一名航天員是由機械臂帶著移動到艙外需要工作的各個位置,然後來實現艙外作業;另外一名航天員是自己通過扶手自主轉移到作業位置。兩名航天員通過機械臂支持配合來完成各項常規作業。「在任務之初,我們並沒有預想到空間站機械臂能夠發揮這麼大的作用。」 謝圓說。

神舟十二號任務前一個月,謝圓牽頭完善各類方案,開展多輪次桌面推演,認真檢查地面仿真系統,完善各項監控手段。機械臂在軌測試那幾天,為全面檢驗機械臂在軌服務能力,他們鉚在飛控大廳,成功實施爬行、在軌辨識和末端捕獲作業,讓空間站機械臂順利通過了測試,正式「上崗」,飛控人有了空間站建造最有力的「臂膀」。

「過去,我們在廳里大屏里看到的圖像還不太清楚。神舟十二號乘組那次出艙時,大屏上的高清圖像,就給人一種看大片的感覺。而你是大片的製作者,你就會感到特別欣慰。」謝圓說。

「天地對話」

「那是中國空間站的首次出艙,我記得航天員劉伯明出艙後甚至還不捨得回去,還想多看一看外面的景色。」回憶起神舟十二號出艙任務時,飛控中心天地通信崗位的助理工程師鄧滿琪這樣說道。

北京航天飛控中心助理工程師 鄧滿琪(廉秀宇/圖)

天地通信主要負責太空飛行器和地面的通訊工作。振奮人心的航天員出艙時刻、太空俯瞰蔚藍地球等畫面,都是從鄧滿琪所在的團隊直播給公眾。

1991年出生的鄧滿琪還有另外一重身份,就是神舟十五號乘組航天員鄧清明的女兒。

鄧滿琪小時候特別喜歡聽爸爸鄧清明講解物理知識,這最終將她引入了中國航天事業當中。

有一次鄧清明給女兒講解一道天體物理題,然而鄧滿琪沒能答出來。那道題後來又原原本本地出現在了鄧滿琪的研究生課堂上。「當時好多人都答錯了,正確率特別低。而我就會想起我小時候爸爸給我講過這道題。」

父親的影響不止於此。看著五十多歲的父親每天高強度的訓練,作為女兒鄧滿琪十分心疼。「比如說水下訓練,一整就是六個小時在水裡頭,不能上來,不能吃東西。還要克服水下訓練服的壓力。每次上來累得手都是抖的。」

2022年11月29日,鄧清明終於在25年的堅持之後,實現了自己的飛天夢想。他和航天員費俊龍、張陸一道乘坐神舟十五號開始了為期6個月的空間站駐留任務。

鄧滿琪曾經幻想,在天地通信這個崗位可以更方便地聯繫父親,但是事實上地面呼叫航天員有著嚴格的紀律約束。

「大家的通話次數和頻率是一樣的。除了任務,我們地面是不能隨意去喊天上的航天員的,所以我只有等到我爸爸忙完工作有空時,再給家人打電話。」 鄧滿琪說。

好在,空間站有實時畫面傳輸給地面。「我每天上班,只要抬頭看著屏幕,就能看到我爸爸在做什麼。」

如今的鄧滿琪已經是一個兩歲半孩子的媽媽。她最期待的就是帶著小寶寶和遠在空間站的外公「天地對話」。

南方周末特約撰稿 廉秀宇

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