中科院裡的“月光族”

本文轉自：中國科學報

作者 ｜ 甘曉 嚴濤

研究團隊合影 國家天文臺供圖

中國科學院有這樣一群幸運的“追月人”，他們人生的高光時刻和我國深空探測的每一個里程碑重疊：“嫦娥一號”發射升空拉開我國探月工程式幕，“嫦娥二號”獲得全月影像圖，“嫦娥三號”著陸在月球表面，“嫦娥四號”抵達人類從未去過的月球背面，“嫦娥五號”從月面取回1731克樣品返回地球……

“高光”以外，他們“月出而作、月落而息”的“月光族”生活如同月球背面一樣默默無聞，很少有人看到。

2022年新年伊始，中國科學院2021年度傑出科技成就獎頒給了他們——國家天文臺月球與深空探測地面應用系統研究集體，以表彰他們為建成國家級月球與深空探測地面應用系統保障平臺，以及我國實施五次探月工程和首次火星探測作出的重要貢獻。

科學引領，“起得最早、睡得最晚”

月球與深空探測地面應用系統（以下簡稱地面應用系統）是我國探月工程五大系統之一，也是“嫦娥”的“大本營”，肩負制訂科學探測計劃和有效載荷執行計劃的任務。

早在2004年“嫦娥工程”立項前，國家天文臺的科學家就啟動了地面應用系統的概念性設計。“準確地說，地面應用系統應當被稱為‘科學應用系統’。”地面應用系統總指揮、總設計師，國家天文臺研究員李春來告訴《中國科學報》。

當科學儀器被送到距離地球大約40萬公里遠的月球上，科學家想要得到關於哪些問題的答案、如何遙控這些儀器、儀器獲得的探測資料怎樣傳回地球、這些寶貴的科學資料如何管理和分析應用，都是地面應用系統的主要工作。

“從制定科學目標開始，到遴選有效載荷，再到資料接收、處理、研究，地面應用系統擁有完整的科學鏈條，在整個探月工程系統中‘起得最早、睡得最晚’。”

李春來指出，“工程其他系統還沒開始之前，我們的工作就開始了；衛星資料獲取已經結束後，我們還要接著幹。”

回顧探月工程走過的20年，地面應用系統與來自多個部門的五大系統各自發揮優勢，實現了我國多項任務從無到有的跨越。

2007年“嫦娥一號”任務之前，40萬公里的資料接收是我國資料接收系統不可能完成的任務。

為此，國家天文臺的研究團隊從零開始建設新的資料接收系統，包括當時位於北京密雲的亞洲最大口徑天線。

2013年“嫦娥三號”任務中，新建成的遙科學探測實驗室實現在地面控制月球車的互動操作。最近的“嫦娥五號”任務中，建成國內首個“月球樣品實驗室”，專門用於“地外樣品”儲存、處理和分析。

2020年“天問一號”任務中，實現4億公里以外、來自火星的資料收集和處理。

探月工程始終以科學為引領，產出成果則不斷拓展和加深人類對月球的認知。“特別是‘嫦娥五號’取樣返回，對月球樣品的研究能夠幫助我們深入到月球演化歷史中去，瞭解它的年齡、物質組成、深部結構特性、太陽風化作用的過程等。”李春來說。

攻堅克難，留下難忘瞬間

建立我國月球與行星科學標準體系，填補我國月球與深空探測領域的空白，奠定我國月球和行星科學研究與應用的基石……從零開始，地面應用系統之“難”顯而易見。

“面對困難，全靠大家一起拼。”首次火星探測任務地面應用系統副總設計師、國家天文臺研究員蘇彥告訴《中國科學報》。

在她的記憶裡，最艱難的日子莫過於“嫦娥一號”發射之前。預料之外的新問題突如其來，任務時間節點讓蘇彥和同事們壓力陡增。“我們天天往密雲50米天線上爬，沒有電梯，爬一次很累人。”

她告訴《中國科學報》，“為了少下來上廁所，我們一天都不怎麼喝水，就呆在狹小的空間裡工作。”最終，他們如期解決問題，保證了“嫦娥一號”資料接收。

2007年11月21日，“嫦娥一號”第一次用高解析度相機獲取的影象將傳回地面應用系統。

“當時對講機已經通知資料傳送開始，但我所在的密雲站卻遲遲沒有畫面，按理說密雲站是資料到達地球的第一站，應該很快出來。”蘇彥緊張得全身冒汗。無數個念頭從她心中閃過：為什麼沒有收到資料？是哪個環節出了問題？

經過無比漫長的幾分鐘，資料一下子出現在大螢幕上，一張清晰的月面照片呈現在蘇彥眼前，她才鬆了一口氣。

後來，他們透過仔細分析才瞭解到延遲源於星上對地天線方向改變的自然過程。

李春來經歷的同一時刻給他留下了難以忘懷的回憶：“月面影象一幀一幀展現在眼前……這是‘嫦娥一號’第一次睜開‘眼睛’，我們第一次確確實實、近距離地看到月球表面的樣子。

我和同事們都流下了熱淚。”後來，他還跟隨“嫦娥四號”踏上人類從未到達的月球背面、跟隨“嫦娥五號”身臨其境地“挖土”，一個個珍貴的瞬間讓他記憶猶新。

組織協調 “月球樣品實驗室”建設則為地面應用系統副總師（嫦娥四號地面應用系統總師）、副總指揮，國家天文臺研究員張洪波出了一道難題。

“我曾做過行政工作，對組織協調有一些經驗，在隊伍裡相對年長一些，但我是學自動化的，對地學瞭解非常少。”張洪波告訴《中國科學報》。

經過“惡補”地學知識，一開始連玄武岩、長石成分都不清楚的張洪波，最後也對月球樣品有了初步認識。

等到“嫦娥五號”樣品入駐，封裝裝置開啟的那一瞬間又給了他們一個大驚喜。

“那是2020年12月22日，我們按計劃在真空室裡開啟密封罐，‘啪’的一聲，感覺既是幾十年奮鬥的句號，也是一個新的開始。”地面應用系統副總設計師（首次火星探測任務地面應用系統總師）、國家天文臺研究員劉建軍告訴《中國科學報》。

心懷夢想，耐得住寂寞

從“月光族”到“火星人”，團隊收穫了一個又一個的高光時刻。他們直言，如果把時間尺度放寬到20多年，那麼堅守時的寂寞會超乎外人想象。

劉建軍從2002年博士畢業後就加入團隊，從一線技術人員做起，先後擔任探月二期、三期地面應用系統副總設計師，首次火星探測任務地面應用系統總設計師。“能夠把個人成長融入國家發展的大時代中，我感到十分榮幸。”他說。

“記得2021年2月10日，大年二十九，大家都在忙著過年。”劉建軍說。按計劃，“天問一號”要在這天被火星捕獲，進入環火軌道，完成奔火之旅的“驚險”一步。

任務成功的喜悅讓劉建軍幾乎忘記了春節的歡樂，乾脆連除夕也在工作崗位上度過。“20年了，家人也習慣了，有任務時報告一聲就行。”他說。

蘇彥也因為工作忙不怎麼“雞娃”，但她對自己在工作和家庭之間的角色感到比較滿意。她的觀點是，“我專注於工作，是想用行動來告訴孩子，每個人都要負責把自己的事情管好。”

“夢想”無疑是團隊能夠堅守20年的精神之源。“做一些別人沒有做過的事情、探索一些別人沒有探索的地方，我們團隊一直有這樣的夢想。”張洪波表示。

最後，李春來寄語團隊中的青年科研人員：“希望青年人繼續心懷夢想、保持耐力，堅持不懈地努力，用原創性科學研究助力國家實現高水平科技自立自強。”

《中國科學報》 （2022-01-28 第1版 要聞 原標題為《“高光”以外的“月光族”》）

編輯 | 趙路