作者: 黄辛 来源:中国科学报 发布时间:2019/9/12 13:07:21
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张玉花:与“嫦娥”相伴的“最美”科学家

 

在高科技领域,成功的女性领导者并不多。

今年当选上海“最美科技工作者”的上海航天技术研究院研究员张玉花的科研事业无疑是成功的,她是上海航天第一位女性总指挥。

“科研工作拼的不是体力,比的不是爆发力,男人可以的,女人一样行。”从青涩的设计员、工程师,成长为研究员、总设计师、总指挥,张玉花带队顺利完成了神舟一号至神舟七号飞船靶场试验与发射任务。如今的她拥有众多头衔:上海航天技术研究院科技委常委、嫦娥四号探测器系统副总指挥兼副总设计师、探月工程三期嫦娥五号/嫦娥六号探测器系统副总指挥、首次火星探测工程探测器系统副总指挥兼环绕器总指挥、研究员。

张玉花在加入探月团队前,从事了18年载人航天工程。 2008年,我国探月工程二期正式立项,航天科技集团八院在探月工程二期嫦娥三号任务中争取到了五个半分系统的研制任务,分别为:月球车移动分系统、结构与机构分系统、测控数传分系统、电源分系统、综合电子分系统移动/机构控制与驱动组件,以及着陆器一次电源分系统,实现了探月工程零的突破。

一纸调令,张玉花从载人航天领域转向陌生的探月工程,担任副总设计师、副总指挥,开启了八院嫦娥团队的探月之旅。

作为嫦娥三号探测器系统副总指挥,张玉花带领研制队伍,通过统筹资源、科学组织实施,于2013年12月1日成功发射嫦娥三号探测器,玉兔一号月球车于2013年12月15日成功实现我国首次在月球表面的巡视勘察工作。作为嫦娥四号探测器系统副总指挥兼副总师,她带领队伍全面投入了产品研制、试验与保成功的各项工作,嫦娥四号于2019年1月3日成功着陆于月球背面南极艾特肯盆地的冯·卡门撞击坑内,实现两器分离,玉兔二号实现人类首次月球背面软着陆与巡视探测。

“我出生在中秋节,小名叫做秋月。微信名是Lunar,或许我和月亮的缘分早就注定了。”张玉花说,“而现在再看到月亮感到不同了,毕竟上面有我的两个‘孩子’:玉兔一号和玉兔二号。”

跨越38万公里的思念

“我把孩子交到你们手上了,可一定得照顾好它!‘开车’的时候千万别莽撞。”离开前,她千叮咛万嘱咐飞控中心的工作人员。

月球与地球间的平均距离为384400公里,原来由于月球没有自转,导致月球上的一个昼夜十分漫长。月球上的一个月夜就相当于地球上的14天,由于没有大气层的保护,月夜极为寒冷,气温可低至零下190摄氏度,为此嫦娥四号与玉兔二号只能稍作休整,在月夜中睡去。

等到月面上太阳升起到一定角度,太阳帆板上发电功率迈过“门槛”,玉兔二号会自动接通电源,打开计算机,张开一侧休眠时合起来的帆板,然后对准“鹊桥”中继星进行通信……

这整个过程,地面上全都无法干预,只有静静地等待。先是载波信号锁定,意味着感知到了“玉兔”的心跳,接下来是接受遥测信号,意味着玉兔再一次度过酷寒月夜。

上海的工作很忙,张玉花脑子还是会时常想到月球背面的那只“玉兔”,算算距离醒来还有多少时间:嫦娥四号4月12日0时0分,按计划正常完成休眠设置,下次第五月昼理论唤醒时间4月29日7时0分。玉兔二号4月12日0时38分,按计划正常完成休眠设置,下次第五月昼理论唤醒时间4月28日12时17分。

现在谈到“玉兔二号”,张玉花心情很放松。早在上一次唤醒,玉兔二号不辱使命,已圆满完成任务。不过,这也引发不少人的担心:月球着陆至今已经四个多月了,按照玉兔二号3个月的设计寿命,是不是要“退休”了?严格说,现在玉兔二号已是超期服役。“但要说退休,还早着呢!3个月是设计的最低底线,我们希望她能一直工作下去,一年、两年甚至更长,就像美国在火星上的勇气号、机遇号,设计寿命都是三个月,但都工作了十年。”

憋着一口气,打了翻身仗

很少人知道,在过去五年多时间里,张玉花的身上背负着多大的压力。

2014年初,玉兔一号在第二个月昼周期,行进时被石块磕伤,造成电缆短路,行程终止在了114.8米。短短几天时间,张玉花急得满嘴生泡,嗓子一下子压力。

“我当时想,如果现在就能载人登月,马上把我送上月球吧。我动一下,可能‘玉兔’就好了。”张玉花说。

那是中国航天第一次触及月面,工程目标圆满完成,但张玉花始终憋着一口气,要让玉兔二号弥补这个遗憾。她带领团队优化设计,尽可能减少电缆裸露在外。

科研人员从吉林运来火山灰模拟月壤。当月球车走在火山灰上,整个试验场都弥漫着灰尘,吸入体内或粘在皮肤上会造成刺激。

为避免扬起灰尘,尽管是夏天,试验场内都不能开空调,室内温度达到40多摄氏度。张玉花等试验人员戴着口罩,穿着雨衣、雨鞋,大汗淋漓地做试验。

对症下药还不够,会不会还有其他未知的风险和隐患?团队请来各方专家进行评估,只要有疑问,都要以数据明确作答。五年时间,证明再证明,似乎没有穷尽。张玉花告诉团队,如果不想流下失败的泪水,就必须撒下更多辛劳的汗水。

如今,玉兔二号完成三个月昼工作后,已达到设计寿命。而在第四个月昼之后,目前玉兔二号累计行走178.9米。

后续,研制队伍将继续精心操作、密切监控、确保安全,争取使玉兔二号走得更远,获得更多的科学数据。

太空探索无止境

熟悉张玉花的人都知道,平时的她是一个严谨理性的人。然而一到谈起自己在月球上的两个“孩子”,她就多出了一份感性。

“我们就像对自己的孩子一样呵护我们的月球车。”张玉花说,“当我看到‘玉兔’站在荒芜的月球上时,我觉得它像只银白色的天鹅,比什么都美。现在我们的‘玉兔二号’去月球背面了,我们希望它美丽又勇敢,一直走下去,实现中国人的梦想。”

张玉花的下一个任务,是嫦娥五号的采样返回,这又将是一次零的突破。

为了实现这一目标,嫦娥五号将由轨道器、着陆器、上升器、返回器“四器”组成。着陆器和上升器将降落在月球表面,完成样品采集后,由上升器携带采集样品在月面起飞,回到月球轨道,与轨道器和返回器的组合体进行交会对接。随后,月球样品将会转移到返回器中,轨道器和返回器组合体飞向地球,最终由返回器携带样品回到着陆场。

更为遥远的火星,也已经进入到张玉花的工作安排中。

“无论是从事载人航天,还是探月工程以及火星探测,我对自己工作的意义从未怀疑过。我认为人类不可能固守在地球上,100年后人类可以走得很远,但人生太短暂,我只能做一点。”张玉花说。

 
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