2020年底，嫦娥五號(hào)探月歸來(lái)，我國(guó)首次月球“挖土”任務(wù)圓滿收官，舉世矚目。而嫦娥五號(hào)的副總指揮張玉花，更是很多航天人心中的偶像。張玉花在載人航天領(lǐng)域干了18年，后來(lái)接到調(diào)令，她二話沒(méi)說(shuō)就參與到探月工程中來(lái)，從嫦娥三號(hào)、嫦娥四號(hào)再到嫦娥五號(hào)她都全程參與，見證了我國(guó)探月工程的光輝足跡。剛剛過(guò)去的2020年，不論是對(duì)于張玉花還是中國(guó)航天事業(yè)都是極為不平凡的一年。“嫦娥五號(hào)實(shí)現(xiàn)了五個(gè)‘第一次’，都是中國(guó)的創(chuàng)新，十年磨礪一朝成，它的成功意味著我國(guó)掌握了無(wú)人月球探測(cè)的最主要基本技術(shù)，無(wú)疑給后續(xù)無(wú)人月球科研站的建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，意味著中國(guó)向航天強(qiáng)國(guó)邁出有力的一步。”張玉花說(shuō)。

從“一頁(yè)紙”到“嫦五”誕生

據(jù)了解，嫦娥五號(hào)探測(cè)器從方案論證到初樣完成，張玉花與團(tuán)隊(duì)不僅克服了人力資源和條件保障短缺的困難，還在月球軌道首次無(wú)人交會(huì)對(duì)接、首次樣品轉(zhuǎn)移等一系列高超難度動(dòng)作等關(guān)鍵技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破。至今回憶起嫦娥五號(hào)研制十年中的一些細(xì)節(jié)，張玉花都感慨萬(wàn)千。“有時(shí)想想那些困難，都不知道怎么熬過(guò)來(lái)的，但我們最終還是挺過(guò)來(lái)了。”

探月工程三期任務(wù)最引人矚目的當(dāng)屬首次在38萬(wàn)公里之外的月球軌道上進(jìn)行交會(huì)對(duì)接，將裝有月壤的樣品容器從上升器轉(zhuǎn)移至返回器中。為了確保“抓得住，抱得緊，轉(zhuǎn)得穩(wěn)”的既定目標(biāo)，精準(zhǔn)可靠控制抱爪機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)是關(guān)鍵。2011年，對(duì)接機(jī)構(gòu)與樣品轉(zhuǎn)移分系統(tǒng)的研制拉開帷幕，團(tuán)隊(duì)成立之初只有8個(gè)人，雖然在當(dāng)時(shí)有載人航天工程對(duì)接機(jī)構(gòu)的研制基礎(chǔ)，但是探月三期的對(duì)接與樣品轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)無(wú)論是功能還是性能都與異體同構(gòu)周邊式對(duì)接機(jī)構(gòu)有很大差異，難度更大，精度和自主程度要求更高。由于探月項(xiàng)目狀態(tài)復(fù)雜、繼承性較弱，能參考的初始資料可以說(shuō)只有“一頁(yè)紙”。一開始，對(duì)接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中開展了4種對(duì)接方案設(shè)計(jì)和9種轉(zhuǎn)移方案設(shè)計(jì)，團(tuán)隊(duì)通過(guò)多輪方案比較及關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，最終確定了最終的“抱爪式”對(duì)接方案和“連桿棘爪”轉(zhuǎn)移方案。

后來(lái)為驗(yàn)證方案樣機(jī)的功能，團(tuán)隊(duì)提出了吊掛式對(duì)接試驗(yàn)方案，但把方案“變現(xiàn)”卻只有短短的幾個(gè)月的時(shí)間了，沒(méi)有捷徑和退路。回想那段“不分晝夜”的階段，張玉花很是感慨，初樣研制兩年半的時(shí)間，迭代設(shè)計(jì)了3連套圖紙，研制了電性件、電測(cè)件、鑒定件等6大件。尤其是鑒定件的力學(xué)試驗(yàn)，產(chǎn)品潤(rùn)滑采用濺射二硫化鉬，這種特殊的鍍膜材料對(duì)濕度極度敏感。當(dāng)時(shí)，振動(dòng)廠房空調(diào)通宵轟鳴，設(shè)計(jì)師們50小時(shí)輪番上陣試驗(yàn)，就怕空調(diào)突然“罷工”，或是試驗(yàn)后的運(yùn)輸遇到下雨天。“當(dāng)時(shí)我們最需要的是方便面和一個(gè)整夜的覺。熬通宵對(duì)我們來(lái)說(shuō)都是家常便飯。”團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)師劉洲說(shuō)。

而在研制過(guò)程中，擺在團(tuán)隊(duì)面前最直接的困難就是重量和功耗緊張。研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)十?dāng)?shù)輪論證，將原有分散在多個(gè)分系統(tǒng)中的能源管理與控制、火工品起爆控制等功能全部集成至數(shù)據(jù)管理的功能中，形成全新的綜合電子分系統(tǒng)。

現(xiàn)有技術(shù)為未來(lái)打下基礎(chǔ)

張玉花表示，嫦娥五號(hào)這次月球采樣順利返回，是一個(gè)了不起的成就。“一般的國(guó)家很難組織起這樣一場(chǎng)巨大的探月任務(wù)。”張玉花形容，執(zhí)行嫦娥五號(hào)任務(wù)就好像在拍攝一部太空大片。

張玉花的生日恰逢中秋節(jié)，別人中秋節(jié)時(shí)賞月，她則是看著月亮，惦記著自己主持設(shè)計(jì)的探測(cè)器那一刻在月球的哪個(gè)位置。“一想起月球正面背面都有我們國(guó)家的裝置，就會(huì)覺得我們的工作很有意義，會(huì)很有自豪感。人類對(duì)深空的探索才剛剛起步，我們也會(huì)從探月出發(fā)，向更遠(yuǎn)的外太空探索。”

張玉花告訴記者，在完成探月工程“繞、落、回”三部曲之后，中國(guó)對(duì)月球的探索并不會(huì)停下，月球仍然有很多地方值得人們探索。此外載人登月也要先進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，等近地軌道的空間站建成再規(guī)劃論證。而目前開展的月面起飛、軌道交會(huì)對(duì)接、再入返回等都是未來(lái)載人返回的必要技術(shù)，這些技術(shù)通過(guò)驗(yàn)證，也為未來(lái)我國(guó)載人登月打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

張玉花表示，目前我國(guó)已經(jīng)開啟了深空探測(cè)，深空探測(cè)是指對(duì)大于地月距離的天體開展的探測(cè)活動(dòng)?；鹦翘綔y(cè)是當(dāng)今世界航天活動(dòng)的重要領(lǐng)域，是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力和創(chuàng)新能力的集中體現(xiàn)。我國(guó)第一個(gè)火星探測(cè)器天問(wèn)一號(hào)就是我們深空探測(cè)的重要一步。截至2021年1月3日6時(shí)，天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器已經(jīng)在軌飛行163天，飛行里程突破4億公里，距離地球約1.3億公里，距離火星約830萬(wàn)公里。探測(cè)器姿態(tài)穩(wěn)定，按計(jì)劃將在一個(gè)多月后實(shí)施近火制動(dòng)，進(jìn)入環(huán)火軌道，準(zhǔn)備著陸火星。天問(wèn)一號(hào)將實(shí)現(xiàn)對(duì)火星的“繞、著、巡”，未來(lái)還會(huì)按計(jì)劃對(duì)小行星等其他目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)。

關(guān)鍵詞： 嫦娥五號(hào) 太空大片