央视高能巨制!别忘了,天上还有…

百家 作者:广东共青团 2022-05-23 23:09:39

本文受权转载自“乌鸦电影”,id:crowmovie


2021年5月15日夜里,一群身穿白褂的人,正挤在一台电脑前。

他们聚精会神地盯着屏幕,像好奇心爆棚的小孩,生怕错过每一秒钟。

屏幕里,那些散落在荒原上的碎石,可把大家稀罕坏了!


而就在刚刚,气氛还是万分凝重:有人屏住呼吸,有人双拳紧握,有人抓着同事的肩头不放……

大家都在等待一场命运的“审判”,谁都不知道结果会如何。

挺过几分钟煎熬,好消息传来:“天问一号”成功着陆!


大厅内瞬时掌声雷动,这日夜期盼的一刻,他们已足足等了6年。

当“祝融号”传回乌托邦平原的画面,所有人都热泪盈眶,如获至宝。

央视最近推出的纪录片《下一站,火星》,就讲述了中国首次火星探测任务的热血过程。


01

此时此刻,当你读到这句话时,在距离地球三四亿公里外,“祝融号”正冒着沙尘暴,探索着火星奥秘。

从1960年开始,人类的火星探索史,只有60余年。

对这颗存在四季变化、昼夜更替,与地球相近的星球,我们还知之甚少。

60多年间,成功前往火星的探测器,仅有20多个。


美国的“好奇号”(2012年8月登陆),曾在火星发现过古河床的印记。

至于地表水为什么会消失,火星为什么会变成荒漠,人类尚不知晓。


消失的火星磁场去哪了?火星上有生命吗?如今的火星,会是地球的未来吗?

带着这些疑问,从未停止脚步的中国航天人,决定出发。

这三四亿公里的长途飞行,相当于从北京把一颗豌豆,扔到法国巴黎的碗里,其难度可想而知。


6年的筹备期,对“抛豆人”来说,每天都是极限挑战:

一层12毫米的降温材料,就要尝试100多种配方。


降落伞打开的一两秒钟,就要进行上百万次模拟试验。


相机分辨率要达到0.65米,就好比要在长春市中心,拍清楚沈阳街头的人行横道……


单是环绕器的元件,就多达10万个。

在时间都要精确到0.000000000000001秒(10的负15次方秒)的情况下,任何一处细节不到位,都有可能令6年的努力付之一炬,所以航天器必须无限趋近完美。

从“祝融号”的设计,就足以见得。

火星表面的地貌,类似于地球上的戈壁、荒漠,土壤颗粒大小和头发丝差不多。遮天蔽日的沙尘暴,有时会持续数月,环境十分恶劣。

每寸路,都有“翻车”的风险。


设计师受尺蠖(huò)和螃蟹的启发,给“祝融号”设计了两种运动模式。

“蟹形运动”时,火星车灵活的轮子,可以绕开前方障碍,横向行驶。


“尺蠖运动”时,火星车的前后轮会交替行驶,以满足爬坡需求。


此外,火星车前后“6只眼睛”,也保障了行走过程中,车身的安稳。


但能源动力,才是支撑这一切的关键。

此时,一个重要的大难题来了:该如何解决沉积在太阳能板上的沙尘?

要知道,2018年,因为一场特大沙尘暴,美国“机遇号”的太阳能板被沙尘全部覆盖,导致火星车能源中断,与地球永久失联。


仿照汽车上的雨刷,扫除沙尘?

给太阳能板贴保鲜膜,等积累到一定量时掀掉?

这两种方案,看似可行,却都被设计师推翻,因为无法保证掉落的沙尘,不会对其他器件造成影响。

最后,设计师利用“荷叶不沾水”的原理,给太阳能板涂上一层薄薄的特殊材料,等太阳能板竖起时,沙尘就会轻松滑落。


4块深蓝色的太阳能板,还被做成翅膀的形状。每当板面打开,“祝融号”就像一只降落在火星的机械蝴蝶。


在“祝融号”的“额头”,还有一处红色“纹身”,它是由篆刻家翻阅大量古籍,从800年前的一枚宋代九叠篆印章上,复刻下来的“火”字。

茫茫宇宙,中国人刻在骨子里的浪漫,此刻正与星河齐耀。


02

如果说,“天问一号”是一只“星际风筝”,那地面的指挥员就是放风筝的人,收发信号的测控天线就是那条风筝线。


分散在全国各地的团队,经过无数次计算,无数次对答案、找差错,才测算出“天问一号”那肉眼看不到的飞行路径。


这一路上,惊心动魄。

和开车上高速一样,走偏了要及时调整方向盘,换路要留意指示牌,走错的话,就要绕不少冤枉路。

况且,宇宙飞行,极少能有第二次尝试机会,所以升轨、降轨、分离,每个环节都要抓住时机,不容出错。


在火星附近向地球发射一个信号,一来一回就要花二三十分钟,这是目前人类无法挣脱的束缚。

等待信号,是工作人员最如坐针毡的时刻。

探测器运行状况如何?失误与否?

大家无从得知,只能默默等待。

比如,去年9月下旬,地球和火星运行到了太阳两侧,强烈的太阳电磁辐射,阻断了指挥台和“天问一号”之间的通讯(日凌现象),探测器直接失联了半个多月。


比如,去年腊月二十九晚,“天问一号”要进行“近火制动”,但大部分刹车轨道在火星背面,信号被火星遮挡。当时的操作结果,地面无法及时获知,直到30分钟后,“天问一号”出“星掩区”,大家揪着的心才放下。


除了失联,着陆时的“黑色七分钟”,几乎是整趟火星之旅中,最惊险的时刻。

短短几分钟,可能只够喝一杯咖啡,看几页书,或坐四站地铁,但以6倍子弹速度(4800m/s)闯进火星大气的探测器,需要完成高温灼烧、超音速开伞、悬停避障等一系列复杂动作。

历史上,曾发生过多次降落任务失败,人们甚至都不知道,在这期间探测器经历了什么,所以只能通过模拟火星的光照、地形、气候,做上百万次试验,以保证探测器能平稳降落。

单单是降落伞打开时,那一两秒钟的剧烈抖动,都极有可能导致着陆器坠毁。


此前就有分析认为,欧空局的“斯基亚帕雷利号”,可能就是在这个环节,由于剧烈晃动造成陀螺仪失效,导致着陆器坠毁。

从卫星图片上看,火星地表的一块黑斑,就是它最后的身影…


2021年5月15日7时18分,“天问一号”着陆巡视器,成功在乌托邦平原的南部着陆,现场响起了一分钟的热烈掌声。

就在这时,“天问一号”总设计师张荣桥,却匆匆离开指挥大厅……

这一刻,他积蓄已久的情绪,再也无法按捺,心头一酸,眼泪不自觉地往下淌,但他不想在人前失态。


这次任务,中国航天人通力合作,用满腔热忱,为世界贡献了教科书级别的操作。

这背后,6年,2000多天,每一个精密的零部件,每一场重复的试验,每一串繁琐的代码,每一次通宵达旦……

都是航天人,向未知发出的挑战。

为了不错过每26个月才有一次的“发射窗口期”,他们大年初四就要紧急返岗。

因为新冠疫情,他们几乎与外界是隔绝状态,一心一意扑到科研上。

最忙的时候,他们连轴转16个小时以上……


6年下来,有人发际线退潮,有人愁白了头发……

比如,上海天文台的工程师刘庆会,55岁,头发就白了一大半,他一周只回一次家,经常从午夜11点工作到次日中午11点。

在第二次心脏支架手术前,他仍放心不下“天问一号”,依旧穿起蓝色工服,守在指挥台前。

他说:只要心中装着无垠的宇宙,人生的苦恼,就会变得微不足道。

这种心态,就像中国航天人的一个剪影,因为热爱,因为无惧挑战,所以要快马加鞭,奔赴星辰大海。


03

这次火星探测任务,给我们带来不少稀罕场面:

比如,地球与月球的合影,从寂静的深空回望,地月两颗星球仿佛两抹微笑,向远行的游子送出祝福。


比如,“天问一号”的“自拍照”,这在人类航天史上,还是首次。


比如,火星表面巨大的陨石坑、荒凉的火星环境、火星车和着陆平台的合影……


每一张影像,都拨动着人们的心弦:原来,当我们为生活的不如意唉声叹气时,在诡谲的宇宙里,星辰依旧闪亮,太阳依旧炙热。

抬起头看看天空,就在这一秒,三四亿公里外,“祝融号”正带着我们的希望,慢慢破译着火星密码。


话说回来,我们为何要耗资巨额,冒着千难万险,去火星探测?

总设计师张荣桥是这么说的:火星之旅,虽然不能直接解决当下的一些现实问题,但这项探索活动所孕育出来的新技术、新方法,所能给人类带来的益处,远远超过它的成本。

也许人类无法根绝恐惧和纷争,但当我们把目光延长到深邃无垠的宇宙,身后的一切都是如此短暂,如此渺小。

电影《火星救援》


从古至今,我们从未停止过对宇宙奥秘的探索。

2000多年前,屈原用一首波澜壮阔的《天问》,叩问时间:遂古之初,谁传道之?

1000多年前,李白酒入愁肠,举杯问月,豪书诗篇:白兔捣药秋复春,嫦娥孤栖与谁邻?

80多年前,24岁的钱学森,在《火箭》一文中感叹:我们真是如此可怜吗?不!决不!我们必须征服宇宙!


50多年前,中国第一颗人造卫星“东方红一号”升空,开辟中国航天史新纪元;

14年前,翟志刚一句“我已出舱,感觉良好”,宣告中国人迈出“太空漫步”第一脚;

2020年,“嫦娥五号”带回珍贵的月壤样品;

2021年,“天问一号”着陆火星……

仰望星空、脚踏实地的中国航天人,用不懈的努力,延续着这份宇宙级的浪漫。

在短暂之中照见永恒,在谦卑之中闪现伟大,永远仰望,也永远渴望。

是一批又一批航天人,让中国人有了安心“追星”的可能!




来源:乌鸦电影(id:crowmovie)

编辑:妍

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