他們,為量子衛星“搭天梯”

新華社

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【亞太日報訊】(記者 喻菲 楊春雪)8月16日淩晨,在中國西北荒漠大地的震顫中,一枚火箭噴射著明亮的火焰,升上如墨的夜空,越飛越遠,最後變成一個小亮點,消失在繁星之間。

在酒泉衛星發射中心的指揮控制大廳,長征二號丁運載火箭的指揮和設計師們還在緊張地讀取火箭傳來的數據,直到點火13分鐘後,他們確認火箭已經將世界首顆量子衛星,以及同時搭載的另外兩顆衛星準確地送入預定軌道,才終於舒了一口氣。

這是長二丁火箭的第29次發射,長征系列火箭的第234次發射。自去年年底以來,長二丁火箭已將包括暗物質衛星、實踐十號、量子衛星在內的一系列空間科學實驗衛星送入太空。

世界首顆量子科學實驗衛星發射圓滿成功。新華社發

“科學家要在天上做世界上最尖端的實驗,探索最神奇的物理現象,我們要為科學家‘搭一座天梯’。”中國航天科技集團上海航天技術研究院長征二號丁運載火箭總指揮談學軍說。

放飛星星

用於發射低地球軌道和太陽同步軌道衛星的長征二號丁火箭1992年8月9日首次發射,至今成功率100%,被譽為“金牌火箭”。

量子衛星的發射準備工作在一年中最熱的季節。酒泉衛星發射中心氣溫連續多日達到了40多攝氏度。

談學軍說,1992年長征二號丁的第一枚火箭就是在基地一座建設於20世紀70年代的紅磚廠房中組裝測試的。“24年前,我們的前輩也是在這樣炎熱的季節到沙漠裏發射火箭。那時沒有空調,他們晚上抱著水桶睡覺,水桶裏盛著井裏打上的涼水。”

自1970年東方紅一號衛星發射以來,中國進入太空的能力逐步進入世界先進行列。

據介紹,過去5年,全世界每年運載火箭發射量為70至80次,其中中國每年近20次。

中國航天科技集團總經理助理陳學釧說,長征系列運載火箭已飛行200多次,前100次用時37年,而後100次僅用了7年。“十三五”期間中國年均宇航發射次數將達到30次左右。過去5年,中國發射成功率達97.7%,為世界最高。2016年,中國航天科技集團計劃實施25次左右的宇航發射任務,這也將是中國年宇航發射次數首次突破20次。

談學軍說,近兩年長二丁的發射量差不多佔中國宇航發射量的四分之一。2016年計劃承擔6次發射任務,將12顆衛星送入軌道。“和10年前相比,我們的工作節奏越來越快,在發射場準備的時間越來越短。”

7月30日,在酒泉衛星發射中心,太陽帆板展開試驗準備。新華社發

一年6次發射,意味著談學軍有近半年都要在發射基地度過。從上海到西北荒漠來往十多次,看著戈壁灘上的胡楊黃了又綠,綠了又黃。

積累了30多年火箭知識的談學軍對火箭的無數細節都瞭如指掌。帶領團隊從事著最一絲不茍的工作,要確保團隊中的上百個成員、火箭上數萬個零件、成千上萬個環節不出任何差錯,談學軍說:“我們都是一部大機器上的不同部件,團隊裏的每個成員都發揮著各自的職能,合作起來共同運行。”

為火箭擰螺釘

25歲大眼、清秀的徐超是長二丁火箭最年輕的總裝操作工。他戴著頭燈在昏暗、狹小,瀰漫著機油、酒精、油漆、塗料混合氣味的火箭艙內上下攀爬挪動。為了不碰到周圍密密麻麻、錯綜複雜的管線,他有時蹲下,有時躺著,有時跨著兩腳,有時彎著腰。數不清的螺釘、螺母、墊圈不能安錯一個,擰螺母的力度要不大不小。

“火箭不像汽車,組裝是純人工操作的,有些活是比較吃力的。”徐超說,“在火箭艙內安裝設備,人要卡著縫隙中乾活,有的地方手都難以伸進去,要弓著腰,這樣一幹就是一小時,腿麻了就換個姿勢,連續幹上兩天,屁股特別疼。”

“我們這型火箭飛了那麼多次都是成功的,關鍵就是我們要特別認真,稍稍有一點錯誤,火箭就會掉下來。我們平時精神壓力蠻大的。”他說自己也犯過錯。“每天對著成百上千、長得都差不多的插頭,有一次眼睛一花就接錯了。好在我們有一道道關檢驗,沒有造成影響。”

2015年9月14日,搭载高分九号卫星的长征二号丁运载火箭发射升空。当日12时42分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,成功将高分九号卫星送入太空。新華社發

27歲的陸江閱曾經因為沒有考上大學而感到人生迷茫。他上初中時在電視中看到神舟五號載人飛船首次將航天員楊利偉送入太空,便對航天產生了興趣。2008年,他進入上海航天技術研究院下屬的火箭總裝廠,從事宇航產品零件檢驗工作。

第一次在廠房裏看到火箭時,雖然離得遠遠的,但是他特別激動。從此找到人生目標的陸江閱說:“哪怕為火箭擰一顆螺釘也是好的。”

負責品質檢驗的他說:“檢查燃料貯箱、整流罩裏的多餘物是最難的,很多航天任務的失敗是由於多餘物引起的,要特別仔細認真,要有很高的責任心。”

總裝操作工先用綢布倒上酒精在整流罩內反復擦上幾日。之後陸江閱戴著頭燈鑽進去,用眼睛看,用手摸,或用膠帶一塊塊粘,檢查是否有金屬屑,不能允許有大於0.1毫米的多餘物。

“我一直都喜歡火箭,我覺得這個工作能讓我實現人生的價值。人嚮往飛行,衝破大氣層,我們的火箭能把衛星送入太空,這非常有意義。”陸江閱說。

擺脫地心引力從來不易

“我們從開始幹航天這一行就被要求,只能成功,不能失敗。”談學軍說。但是國際統計顯示,100%成功實際是不可能的,火箭發射的成功概率為95%至98%。

“火箭上有上萬個元件,都是人做的,怎麼保證這麼多人一點差錯都沒有呢?我們只有通過採取措施,儘量減少人為差錯,發現產品隱患。”談學軍說。

“火箭、衛星、飛船都要儘量做到有冗餘設計,但是火箭的很多部位是沒有辦法做冗餘的,例如燃料貯箱、發動機。如果發動機工作不正常,發射就肯定失敗。”談學軍說。

今年40歲的長二丁副總師馮淑紅說,幹這一行,時間越長,對火箭越熟悉,越不放心。“成功與失敗有統計概率,我們都希望不要落在失敗的那個區間。”

控制分隊隊長的馬曉峰,管理的是火箭的慣性組合裝置、箭載計算機和伺服機構,它們就像火箭的“眼睛、頭腦和手腳”,決定著火箭的飛行方向和速度。

“我第一次看火箭發射時,我的前任隊長在發射現場哭了。我當時不理解,為什么要哭呢。等我當上了隊長,發射前我很自信,肯定沒問題。但是火箭快要起飛的時候,我心裏特別緊張,手腳都在抖。當火箭飛起來,一切正常後,我也想哭,看到隊員在身邊,我才使勁忍住。”馬曉峰說,“只有了解了火箭的全局後,我才理解成功非常不易。”

“金牌火箭”的未來

2016年6月,使用清潔燃料的新一代運載火箭長征七號成功首飛,推力最強大的長征五號也將在下半年首飛。

今年40歲的長二丁火箭總設計師洪剛說,新一代運載火箭全面取代現役火箭有一個過程。現役火箭具有簡潔、成熟、可靠的特點,短期內仍不可替代。

他說,通過創新、優化可以使現役火箭具有更高的可靠性、更低的成本和更高的效率。“火箭技術是相通的,我也參與了新一代火箭的論證,新的技術也可應用到現役火箭上,提高其生命力和競爭力。”

據介紹,由於長二丁火箭的高可靠性,近年來它也為國外的衛星承擔了發射任務,已為土耳其、厄瓜多爾、阿根廷、西班牙等國家發射過衛星。2012年12月在發射土耳其衛星時,創造了中國運載火箭入軌精度新紀錄,比一般設計要求提高了10倍以上。

2012年12月19日零时13分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,成功将土耳其GK-2地球观测卫星发射升空并送入预定轨道。新華社發

為了降低衛星發射成本,適應一箭多星的發展趨勢,長二丁研製團隊還在研發被稱為“太空巴士”的多星上面級,其發動機可實現20次重復啟動,可一次將10顆衛星放置在不同高度的軌道上,形成多星部署和星座快速組網能力,承擔軍民中小型航天器多樣化發射任務。

“目前適用於長征二號丁、長征四號火箭的通用多星上面級已經進入工程研製階段,計劃2017年下半年發射。”談學軍說。