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九天揽月
——记“嫦娥五号”探测器总指挥、总设计师杨孟飞院士

作者:贺艳花 刘骄 来源:《新湘评论》2021年第10期 发布日期:2021年05月18日 04时26分12秒 编辑:陈家琦


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“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”。1965年,毛泽东同志重上井冈山,慷慨赋诗,抒发豪情、寄寓理想。50多年后,伟人夙愿一一达成。2020年12月17日,“嫦娥五号”返回器携带月球样品安全着陆,标志着我国探月工程“绕、落、回”三步走战略规划如期完成。岁月峥嵘,玉汝于成。几代中国航天人攻坚克难、接续奋斗,取得了举世瞩目的伟大成就。许多湖湘儿女奋战在航天战线,发挥着举足轻重的作用,杨孟飞便是其中的杰出代表。


结缘航天

1962年10月,杨孟飞出生于湘阴县。父亲是生产队的会计,杨孟飞从小听着父亲拨拉算盘的声音长大,耳濡目染,渐渐对计算产生了浓厚兴趣。1978年,杨孟飞考入了西北电讯工程学院(今西安电子科技大学)计算机系。填报志愿时,杨孟飞并不清楚计算机系是学什么的,只因为专业名称中有“计算”两个字。大学毕业考研时,因对“空间”感兴趣,他报考了中国空间技术研究院北京控制工程研究所空间计算机应用专业。从此,杨孟飞与航天结下了不解之缘。

大学期间,杨孟飞勤奋钻研,广泛阅读计算机专业书籍。读研期间,凭借对计算的敏锐性和扎实的专业功底,他在卫星姿态和轨道控制计算机研制方面的才能很快显现出来。硕士研究生毕业后,他留在了中国空间技术研究院北京控制工程研究所工作。

1992年,杨孟飞第一次来到卫星发射场。要实现载人航天,就必须解决返回式飞船技术难题。为了提高返回式卫星控制计算机系统的稳定性和可靠性,负责该系统容错设计的杨孟飞不断探索,通过和团队不断试验,最终提出并实现了“三机冗余TMR/S可变结构高可靠控制计算机容错方案”。通俗地说,就是三台机器共同工作、互为备份。该系统具有可靠性高和瞬时故障处理及恢复能力,为返回式卫星研制的圆满成功作出了贡献,并推广应用到神舟飞船系统中。1993年,杨孟飞因研制该系统获得航空航天部科技进步一等奖。

“遇到困难,就解决困难”,杨孟飞身上有着典型的湖南人性格:不惧困难、敢为人先。虽然制导导航和控制技术是飞船研制中技术难度最大、最复杂的,但他从不畏惧困难,“遇到问题反而会比较高兴,就会想办法解决,解决问题之后便小有成就感。”

月地高速再入返回是国际公认的难题。杨孟飞带领团队加强技术创新和攻关,提出了空间飞行器月地高速再入返回系统方法并试验成功,突破月地高速半弹道跳跃式再返回关键技术,实现我国首次再入速度达11km/s的月地安全准确返回。这一重大技术突破,开拓了我国第二宇宙速度再入返回的深空探测新领域。

在“上九天揽月”的征途中,杨孟飞突破一次次技术难关:发明了一种复杂卫星姿态控制方法和装置,解决卫星高精度、强适应控制关键科学问题,突破高分辨率遥感卫星控制技术发展的瓶颈;提出了空间飞行器控制系统星(船/器)载计算机抗恶劣环境容错方法,突破多机容错控制计算机故障诊断和系统重构关键技术,应用于神舟飞船、月球探测器、卫星等多个系列空间飞行器……因为在空间飞行器系统、控制系统和计算机等方面的突出贡献,杨孟飞先后获得国家技术发明奖、国家科技进步奖、载人航天工程和探月工程突出贡献奖等多个奖项,2015年当选国际宇航科学院终身院士,2017年当选为中国科学院院士。


十年圆梦

在杨孟飞办公室的墙上,挂着一张2011年制定的任务图,这张“探月工程三期探测器任务研制计划流程图”正是为“嫦娥五号”绘制的。图上密密麻麻的小红点多达100多个,每一个小红点就代表一项任务。“嫦娥五号”是我国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程,也是我国探月工程“绕、落、回”三步走战略规划的最后一步。作为探测器系统总指挥、总设计师,杨孟飞要对任务中的总体技术、关键技术攻关、产品试验以及团队建设和管理等方方面面负总责,压力不可谓不大,但他总是满怀信心。

“人生每一个阶段都有每一个阶段的目标,定下一个目标,然后专注于实现这个目标,学习工作都是如此。”脚踏实地、专注务实,按照计划完成每一个目标任务,杨孟飞不但这样要求自己,也要求团队必须做到。在2011年“嫦娥五号”任务第一次动员会上,他就对团队提出了“能力、效率、专注、作风”八个字的要求。

一路攻坚克难、闯关夺隘,杨孟飞带领团队拿下了任务图上的每一个小红点,终于迎来了检验成果的最后一关。2020年11月24日凌晨4时30分,在海南文昌航天发射场,随着长征五号遥五运载火箭的尾焰照亮整个夜空,“嫦娥五号”开启了奔月之旅。

发射成功的欣喜过后,杨孟飞便开始了漫长又焦灼的等待。虽然前期的每一项工作和任务都已按计划完成好,但他仍在脑海中一遍又一遍像放电影一样地回想、验证每一项工作,几乎夜不能寐。“尤其是最后10天,非常难熬”,杨孟飞坦言,“这么重要的任务,不可能不担心”。

历经23个日夜,“嫦娥五号”经历了11个重大阶段和关键步骤。2020年12月17日1时59分,“嫦娥五号”返回器携带1731克月球样品在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆。“嫦娥五号”任务创造了五项“中国首次”:首次在地外天体的采样与封装;首次地外天体上的点火起飞上升、精准入轨;首次月球轨道无人交会对接和样品转移;首次实现月地精准入射;首次携带月球样品以近第二宇宙速度再入返回。

十年磨一剑。通过以杨孟飞为代表的一代代中国探月人扎实工作、全力攻关,中华民族数千来的飞天揽月梦终于成为现实。


心系苍穹

杨孟飞始终关注着航天人才的培养。在母校西安电子科技大学,身兼数职的杨孟飞又担任起计算机科学与技术学院名誉院长、学校星载计算机与电子技术联合实验室主任,希望凭借自己的专业知识,为国家培养更多人才。

在培养专业技术人才的同时,杨孟飞也非常重视对中小学生的航天科普和启迪,以期在他们心中种下航天梦的种子。今年1月2日,杨孟飞通过“我是接班人”网络大课堂为湖南1000多万名中小学生上了一堂《上九天揽月》航天科普课。杨孟飞一贯低调,很少出现在媒体镜头前,听说是给家乡的孩子们上课,他欣然应允。在网络视频课堂上,杨孟飞与同学们分享探月工程有关科学知识和自己的成长经历、学习体会,并引用毛主席的诗词“世上无难事,只要肯登攀”勉励大家刻苦学习、报效祖国,并约定2035年相聚在北京、共筑航天梦。

“能为中小学生做点事情,哪怕是点滴事情,能起点滴作用,也是很好的。”杨孟飞说,中小学生是未来的希望,科学家不但要做好科研,还要向中小学生做好科普,激发起中小学生的好奇心,给他们以启迪。今年4月6日,杨孟飞回到家乡湘阴,为全县3200多名中小学生作了一堂科教强国的主题讲座,引发热烈反响。

既仰望星空,又脚踏实地,以梦为马,不负韶华。今天,已成为我国著名航天空间技术专家的杨孟飞仍将自己定位为一个平凡、普通的科研工作者,将每一项科研任务和技术攻关都看作国家需要和国家任务。“把工作做好就是我的目标,通过做好自己的工作,推动国家的发展,最终让老百姓的生活能够更好一些”,把国家需要放在首位、把人民放在心中,这便是杨孟飞不变的初心。


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