《自然》年度十大人物榜單旨在選出十位在這一年重大科學(xué)事件中占有一席之地的人物。《自然》雜志特寫部主編理查德·蒙納斯特斯基（Rich Monastersky）表示：“從追蹤危險的新冠變異株到證明氣候變化在極端天氣中的作用，再到將探測器送上火星，本年度《自然》十大人物聚焦身處重要科學(xué)事件中心的個人，這些科學(xué)事件對全球產(chǎn)生了深遠的影響?！?/p>
主辦方表示，今年的重大科學(xué)事件還包括中國成為了第二個讓火星車成功著陸火星的國家，這也是中國國家航天局和火星探測任務(wù)總設(shè)計師張榮橋交出的完美答卷。
近日，《自然》雜志對張榮橋進行了專訪。面對“為什么要一次實現(xiàn)繞、著、巡”“祝融號面臨的最大挑戰(zhàn)”“你的下一步計劃”等問題，張榮橋一一作答。談及任務(wù)成功時的感受，張榮橋回憶說：“不能自已，流下淚水，有甜有咸?！?/p>
采訪實錄如下：
問：作為火星任務(wù)的總設(shè)計師，你的具體角色和職責(zé)是什么?你管理的團隊有多大?
答：我們的火星探測工程包含了工程總體和探測器、運載火箭、發(fā)射場、測控和地面應(yīng)用等五大系統(tǒng)。工程總設(shè)計師系統(tǒng)還包括副總設(shè)計師、應(yīng)用科學(xué)首席科學(xué)家和各系統(tǒng)總設(shè)計師。工程圓滿成功是上千家研制單位和數(shù)萬名科技工作者共同努力取得的。
我作為工程總設(shè)計師，一是要負責(zé)工程研制、發(fā)射和飛行控制的技術(shù)工作。在任務(wù)實施前組織完成任務(wù)實施方案的論證工作和立項，策劃整個工程的實施流程和細節(jié)，組織關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，開展總體方案設(shè)計與驗證，組織完成各大系統(tǒng)之間的技術(shù)接口設(shè)計。在任務(wù)實施的關(guān)鍵節(jié)點與技術(shù)問題上做決策，保證任務(wù)按計劃如期實施發(fā)射。在探測器飛行過程中要時刻掌握探測器運行狀態(tài)，組織相關(guān)人員及時處理緊急情況，確保探測器運行狀態(tài)良好，使我們的火星車能最終成功著陸火星表面，完成工程目標(biāo)。二是負責(zé)科學(xué)研究的組織工作，組織國內(nèi)外行星領(lǐng)域科學(xué)家進行學(xué)術(shù)研討，針對任務(wù)的科學(xué)目標(biāo)和工程情況，開展學(xué)術(shù)交流，使科學(xué)家們能深入了解探測器配置的科學(xué)載荷情況，為能夠盡早使用科學(xué)數(shù)據(jù)開展科學(xué)研究工作做好準(zhǔn)備，爭取早出成果、多出成果、出好成果。
問：你是如何平衡任務(wù)的工程和科學(xué)目標(biāo)，并在面對工程挑戰(zhàn)時確?？茖W(xué)任務(wù)的優(yōu)先?
答：火星探測任務(wù)是以科學(xué)目標(biāo)為指引，推動科學(xué)研究的發(fā)展。火星探測任務(wù)難度較大，特別是著陸巡視任務(wù)的成功率不足50%，中國第一次開展火星探測任務(wù)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。即便面對這樣的挑戰(zhàn)，我們在任務(wù)開展論證和策劃實施時，就將科學(xué)目標(biāo)放在首位。在飛行軌道設(shè)計、科學(xué)載荷的重量與功耗資源分配、載荷定標(biāo)與地面試驗驗證、通信能力等方面進行反復(fù)迭代和優(yōu)化，確保探測數(shù)據(jù)類型豐富、質(zhì)量高。
問：為什么你們決定要通過一次任務(wù)實現(xiàn)環(huán)繞、著陸和巡視？
答：我們深知火星探測任務(wù)技術(shù)難度高、風(fēng)險大。中國在行星探測和行星科學(xué)領(lǐng)域起步相對較晚，與國際先進技術(shù)相比存在較大差距，同時中國已經(jīng)成功實現(xiàn)了載人航天和探月工程，為火星探測奠定了較好的技術(shù)和能力基礎(chǔ)，綜合考慮中國目前的航天技術(shù)水平和中國科學(xué)家對火星科學(xué)研究的迫切需求，我們認為通過努力一次任務(wù)實現(xiàn)對火星“繞、著、巡”風(fēng)險可控。
問：你們在整個任務(wù)中面對的最大挑戰(zhàn)是什么，你們的團隊是如何克服這些困難的？
答：去火星我們面臨的挑戰(zhàn)是巨大的。一是在技術(shù)方面，比如面對火星如此陌生的復(fù)雜環(huán)境，我們的認知甚少，對它的表面形貌、氣象條件、空間環(huán)境等方面都存在著許多未知，甚至是我們還可能不知道有哪些是我們不知道的東西。為使我們的探測器能盡量適應(yīng)未知環(huán)境，在方案設(shè)計之初就做了全面詳實的任務(wù)實施計劃，對探測器進行了針對性的設(shè)計，并開展大量地面試驗驗證工作。我們采用了六輪獨立驅(qū)動的主動懸架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，使火星車能夠?qū)崿F(xiàn)蟹行、蠕動等多種運動形態(tài)，以滿足火星車能夠在面對火星表面復(fù)雜地理環(huán)境的情況下，依然能夠行駛并開展科學(xué)探測活動。針對火星大氣稀薄且具有不確定性，我們研發(fā)了可展開配平翼變氣動外形的氣動減速技術(shù)，使著陸巡視器在降落過程中保持姿態(tài)穩(wěn)定，確?；鹦擒嚻椒€(wěn)著陸。
另一方面是研制計劃的保證，每26個月一次的發(fā)射窗口是極為珍貴的，一旦任務(wù)未按期發(fā)射，就要再等上26個月。而突如其來的新冠疫情給任務(wù)實施帶來極大沖擊。我們的工程研制人員面對疫情帶來的嚴重困難，勇于擔(dān)當(dāng)，在中國各級政府和有關(guān)單位大力協(xié)同、周密安排、密切配合之下，克服疫情對任務(wù)實施的不利影響，實現(xiàn)按計劃準(zhǔn)時成功發(fā)射。
問：你們這次的任務(wù)沒有那些地方還未做到盡善盡美？有沒有什么經(jīng)驗教訓(xùn)？答：從工程總體情況看，我們已經(jīng)圓滿完成了“繞、著、巡”的既定任務(wù)目標(biāo)，探測器在軌運行狀態(tài)良好，配置的13臺科學(xué)載荷已全部開機開展科學(xué)探測活動，為科學(xué)家們提供豐富的高質(zhì)量科學(xué)探測數(shù)據(jù)。但這次任務(wù)畢竟是中國第一次去火星，所以不能說做到了盡善盡美。我們一直在反思，找一找與國際先進技術(shù)的差距，看一看在任務(wù)實施過程中還存在哪些問題，不斷地進行總結(jié)。
問：當(dāng)你得知祝融成功登陸火星的消息時，你非常激動，那一天對你來說是什么感覺，在那一刻你在想什么?
答：我在現(xiàn)場第一時間看到著陸成功的遙測信息時，我的內(nèi)心百感交集。我們“十年磨一劍”終嘗所愿的欣喜，對工程研制對于不懈奮斗的感動，對各方力量鼎力支持的感激，一時涌上心頭，不能自已，流下淚水，有甜有咸。
問：“天問一號”和“祝融號”任務(wù)的成功如何改變了中國的空間科學(xué)事業(yè)?它對中國的行星科學(xué)界做出了什么貢獻？
答：我們的“天問一號”和“祝融號”的成功，將會極大推動中國空間科學(xué)，特別是行星科學(xué)研究的發(fā)展。我們的任務(wù)可以獲得包括火星地形地貌、表面物質(zhì)成分、地下結(jié)構(gòu)、磁場、氣象和空間環(huán)境在內(nèi)的多元素第一手火星科學(xué)數(shù)據(jù)，滿足行星科學(xué)家對科學(xué)數(shù)據(jù)的需求，為行星科學(xué)研究提供了基本保障，為多出成果、出好成果奠定基礎(chǔ)。認知宇宙奧秘是我們?nèi)祟惖氖聵I(yè)，“天問一號”為人類認知火星提供新的機遇。中國國家航天局一直積極推動國際交流與合作，為國外科學(xué)家參加“天問一號”任務(wù)的科學(xué)研究提供機會，我們熱忱歡迎國外同行與我們一起開展合作研究。
問：到目前為止，決定“祝融號”成功登陸火星的關(guān)鍵因素是什么?“祝融號”目前的目標(biāo)是什么?面臨的最大挑戰(zhàn)是什么?
答：成功登陸火星是多因素共同作用的結(jié)果，其中最關(guān)鍵的因素是我們的設(shè)備可靠、方案可行。在研制過程中，我們保證探測器設(shè)備的完備性與質(zhì)量的可靠性，從產(chǎn)品原材料選取、各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)、產(chǎn)品出廠檢查等方面制定了一系列嚴格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，研制過程中不放松任何環(huán)節(jié)、不錯過任何細節(jié)。結(jié)合現(xiàn)有能力與技術(shù)水平，設(shè)計了合理可行的任務(wù)實施方案，并根據(jù)實際情況進行優(yōu)化設(shè)計和反復(fù)迭代，為任務(wù)成功夯實基礎(chǔ)。
“祝融號”已完成90個火星日（約92個地球日）的既定探測任務(wù)，目前各項狀態(tài)正常，并繼續(xù)向烏托邦平原南部的疑似古海洋與陸地交界地帶行駛，開展科學(xué)探測，探尋揭開火星起源與演化之謎的線索。
隨著時間的累積，“祝融號”將會面臨巨大的能源問題，火星表面的沙塵天氣也會對“祝融號”的能源獲取產(chǎn)生較大影響。
問：你認為10年后中國的航天事業(yè)會發(fā)展到什么程度?你的下一步計劃是什么?
答：“天問一號”任務(wù)是中國開展行星探測的第一步，后續(xù)還將擇機開展小行星探測、火星采樣返回和木星系與行星際穿越探測等任務(wù)。從1970年東方紅1號衛(wèi)星成功發(fā)射，再到載人航天、探月工程、北斗導(dǎo)航和火星探測的圓滿成功，中國用52年的時間完成了一項又一項具有里程碑意義的成就，集中體現(xiàn)了中國航天技術(shù)水平穩(wěn)步提升。中國的航天技術(shù)發(fā)展也為空間科學(xué)研究的進一步深入開展奠定基礎(chǔ)。今后將會以滿足科學(xué)研究目標(biāo)和人類文明發(fā)展需要作為出發(fā)點，開展更多的深空探測活動，為人類進一步認知宇宙貢獻中國力量。
（文/科技日報記者/付毅飛）
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