[图文]“嫦娥”奔月：自主创新的太空足迹

   “嫦娥一号”承载着亿万华夏儿女的梦想一飞冲天，踏上了奔月的漫漫长路，矗立在飞天路上的是我国航天科技工作者用自主创新铸就的座座丰碑。

◎ 本刊记者 姚延敏

   10月24日，“嫦娥一号”这一中国自主创新的智慧结晶，承载着亿万华夏儿女的梦想一飞冲天，踏上了奔月的漫漫长路。11月5日，中国国家航天局宣布：嫦娥一号卫星成功飞抵月球并进入12小时月球轨道，开始绕月飞行，成为中国第一颗月球卫星。曾经无数次在传说中描绘月宫、无数次在唐诗宋词里吟诵明月的中国人，将通过“嫦娥”的慧眼第一次近距离凝视神秘的月球。这个孕育无数浪漫传说的国度还将第一次在遥远的月境烙下自己的足迹。

第三个里程碑

   “‘嫦娥一号’绕月探测工程被誉为中国航天事业继‘东方红一号’、‘载人航天’之后的第三个里程碑！”11月12日，“嫦娥一号”升空19天后，中国空间技术研究院总体部嫦娥探月项目办产品保证经理李振才在接受本刊记者采访时，兴奋之情仍溢于言表。“‘嫦娥一号’是中国航天人的一大创造，她的升空标志着我国迈出深空探测的第一步。”

   提起中国航天事业的3个里程碑，就不能不提到原航天工业部副部长、嫦娥工程总设计师孙家栋院士。孙家栋是“两弹一星”元勋，我国第一颗卫星“东方红一号”的总体设计师。8年前，记者有幸采访过这位留着寸头、精神矍铄的长者。“没有洋拐棍，照样走自己的路。”他那宏亮的声音，极富感染力，至今令人难忘。60年代，在前苏联撤走专家的情况下，孙家栋与同事们恁是在物质条件还不完善的情况下，将一枚枚导弹、火箭送上苍穹。凭着这种创新精神，“东方红一号”这座里程碑被高高竖起。

   斗转星移，创新的接力棒传到了年轻一代手中。还不到40岁的李振才告诉记者，在“嫦娥一号”研制团队中，他已算得上是“老同志”了。“嫦娥一号”卫星副总指挥龙江34岁，副总设计师孙泽洲37岁，总体主任设计师饶炜36岁，研制团队平均年龄35岁左右。

   这支年轻的团队所要面对的是全新的考验。1959年以来，人类进入了月球探测的新时代，一共发射了108颗探测器，只有52颗成功，成功率不到50%。日本月亮女神卫星之前的一颗探月卫星，也因逃逸出月球轨道而失败。李振才说：“发射前真的睡不着，想的问题太多。”后来收看央视《面对面》专访中国探月计划首席科学家欧阳自远的节目，也听到类似的话语，看来为“嫦娥”失眠的可不止李振才一人。

   分析失眠的原因时，李振才说，以往我国发射的卫星最远也未超过8万公里，而月球离地球有38.4万公里。要让“嫦娥”跨越如此遥远的路途，顺利奔向月球，研制人员需要攻克一道道技术难关。

   广寒宫、桂树、玉兔终归是神话。当今世界对地球到月球8万余公里的空间环境以及月球自身的特定环境，了解最多的当属美国和前苏联科学家，但对一些核心数据他们向来秘而不宣。从公开的有限信息中李振才他们了解到，“嫦娥”将生活在一个异常严酷的环境。

   不说别的，仅－130至150摄氏度的温差就对卫星的热控设计提出极其高的要求。为此，他们进行了一系列模拟太空环境的地面热试验。经过3年修行，“嫦娥”终于练就一身耐受高温严寒的金刚不坏之躯。到目前为止，“嫦娥”表现很好，她所面对的热环境没有超出我们的预料。

   另一个需要创新的是轨道设计技术。怎样才能选择一条既精准又合适的地月转移轨道，并在异常复杂的太空环境下调整、维持和优化呢？轨道设计方案诞生是艰苦而具有决定性的。月球探测器运动的全过程要涉及星、地、月三体问题，这是一个令无数天文学家和数学家都望而生畏的“魔鬼”难题。有关专家找到了60年代美国在着手“阿波罗”登月计划时，两位学者对地月转轨问题所作的一篇奠基性的论文，无奈论文只给出了结果但未给出算法方面的任何信息。经过反复讨论和无数次计算，他们终于找到了一种数值方法，原则上可以达到任意精度的有效方法，可以复现美国学者所获得的结果。在此算法基础之上，他们利用简化的三体运动模型对于地月转轨进行全局性的研究，其结果对于“嫦娥一号”卫星轨道设计起了决定性的作用。

   以前我国发射的通信、返回、遥感等系列卫星的运行轨道，是经过多次发射、反复验证、最终确定的最佳轨道。“嫦娥一号”卫星的轨道设计验证只能靠地面仿真来解决。难怪李振才说：“整个团队，在发射前最紧张的可能要属轨道设计人员了。”

   11月5日，“嫦娥一号”卫星首次近月制动成功，如期抵达月球捕获点，卫星的各系统状态良好，性能稳定。按照原定计划，卫星进入地月转移轨道后要进行2到3次中途修正，而实施过程中仅用1次修正就达到了预期目标，这标志着我国的卫星轨道测定与控制技术达到了新的水平。“这一天，我才舒了一口气。如果此前接受采访的话，我绝没有现在这么轻松。”李振才尚未退去倦意的脸庞露出轻松的微笑。

   “嫦娥一号”卫星研制人员过五关斩六将，先后攻克了卫星热控设计、轨道设计、远距离测控、轨控系统设计、推进系统优化设计等多项技术难关。就在设计方案即将确定的时候，2005年上半年，我国气象部门预测说，“嫦娥一号”在一年的寿命期内不可避免地需经历两次月食。这又是一个巨大的考验！月食发生时，太阳光被挡住，周围变得异常黑暗、寒冷，卫星不能依靠太阳能供电，必须依靠蓄电池才能工作。通过多次补充试验，“嫦娥一号”的生存能力和可靠性得到进一步提高。

   依靠不断的创新，“嫦娥工程”一期工程创造中国航天史上多个第一：第一个进入月球轨道的航天器；第一次在飞行中实现至少8次变轨的航天器；第一次使用紫外敏感器进行姿态确定的航天器；第一次把天文测量手段纳入到航天测控系统中来的航天器；第一次突破原有天文事后观测模式的航天器及第一次全面实现国际联网合作等。

零缺陷的秘密

   11月5日下午，在国防科工委召开的第三次“嫦娥”新闻发布会上，北京航天飞行控制中心副主任麻永平表示，“嫦娥”卫星质量非常好，所有的预案都没有实施。

   作为“嫦娥”探月项目办产品保证经理，李振才对此条消息的感触颇深。“各级领导都非常重视‘嫦娥’卫星的质量，大会小会上总是说质量第一。各级参研人员都将质量列为头等大事。”对此，国防科工委副主任、国家航天局局长孙来燕有一个形象的说法：100减1等于零，就是说100项工作99项工作完成好，1项出现失误，那么还是等于0。

   “嫦娥”卫星的设计非常复杂，因而对其可靠性控制也非常复杂。李振才掰着指头说，通过FMEA（故障模式与影响）分析、故障树分析、系统保证链分析、残存风险分析及影响成败关键因素分析，他们形成了84个故障模式的应对策略。到目前为止，这些预案都没有实施。

   “嫦娥一号”的出色表现，得益于中国航天人在工作中始终秉持着高标准、高质量、高效率的理念。据了解，在“嫦娥一号”升空前，只有欧空局的探月发射是一次成功的，欧空局标准也因此成为业内公认的高标准。李振才说：“嫦娥一号”从预先研究阶段、方案阶段、初样研制阶段，到正样研制阶段、发射阶段都有标准，而且这些标准是层层加码的。空间技术研究院的标准要高于航天科技集团的标准，各分系统的研制标准又高于院标，有些方面甚至超过欧空局标准。

   高标准产生高质量，高质量又带来了高效率。从国际上看，各国探月工程一般都需要10年以上的时间才能实施。日本刚刚发射成功的“月光女神”探月卫星，在1991年就开始立项研制。而我国2004年初探月第一期工程获批立项，当年11月19日绕月探测工程总体就由方案设计阶段正式转入初样研制阶段。2005年12月29日，月球卫星初样完成正式转入正样生产阶段。2007年10月24日，“嫦娥一号”升空。从工程正式立项到“嫦娥一号”卫星成功发射，仅用了3年多的时间。

   李振才说：“‘嫦娥’卫星能在如此短的时间内研制完成，一方面缘于航天人忘我的工作热情，在3年多的时间里，我们大部分科研人员没有休过一个节假日。另一方面是质量保进度的结果。如果有一台关键设备测试出较大的问题，就可能耽误一两个月；整星出问题，可能会延误一年时间。由于执行全过程质量管理，卫星在研制阶段没有出现颠覆性的问题。”

   “嫦娥一号”研制实行全过程质量管理，其核心思想被李振才称为“九字真经”——“抓源头、控过程、重结果”。“九字真经”包含一整套“规定动作”，如复核复算与复查、严格质量归零、认真评审、关键件及关键项目控制等。被航天人念叨最多的当属“两个百分之百”，即所有单机、分系统和系统总体的设计都要进行全面的复查、复审、反思、质疑，不遗漏任何问题，每个环节都要进行拉网式的、从最小单元开始的复查复审，反思存在的差距和薄弱环节，复查工作要深入到研究室、工程组一级，要做到百分之百；所有产品的生产过程也都要进行全面的复查复审，复查工作要深入到车间、工段一级，要做到百分之百。

   在执行这套“规定动作”过程中，李振才他们从初样中找出了32个质量问题，从正样中找出了21个质量问题，到发射场还找到一个角度传感器老化的问题。需要指出的是，查找出的问题几乎都来自元器件。

   整个“嫦娥”研制队伍上下一心，把每一项复查工作都深入到研究室工程组一级，保证“嫦娥一号”卫星不带问题出厂、不带问题转场、不带隐患上天和在轨稳定运行。层层“体检”确保了“嫦娥一号”首发入轨。从某种意义上讲，程序化的产品保证管理才是托举“嫦娥一号”升空，保证卫星飞控安全的无形巨手。

   李振才强调，目前我国航天产品的质量管理已经完成了从产品检验到产品保证模式的嬗变。他认为，这种产品保证管理就是零缺陷管理，是优于六西格玛管理的一种崭新模式。

嫦娥一号启示录

   全国人民都在关注“嫦娥一号”卫星。记者在网上就看到一篇题为“中国的‘嫦娥’探月说明中国的质量意识强吗”的帖子。内容摘录如下：“中国的‘嫦娥’探月卫星上天了。在航天界，中国火箭发射的成功率居世界首位。发射的火箭和卫星，都是高科技的产品，它由成千上百万的普通的零件组成，当一个零件出现问题，就会造成巨大的质量事故。这些零件很多是国产的，为什么他们可以做好？而我们还在不断抱怨我们的质量意识弱，我们的产品质量水准低呢？”有意思的是，此观点立刻引发了一场不大不小的网上辩论。最新战况是，正方5个辩手得273票，反方5个辩手得199票，正方暂时领先。

   与这场就事论事的论战相比，中国社科院经济所研究员剧锦文的立意更高一筹。他告诉记者，“嫦娥”探月计划是一项涉及多个产业的系统工程。剧教授曾参观过河南的一家水泥厂，该厂生产的特种水泥专供航天发射场使用，这种水泥能够耐受火箭发射时尾焰的灼烧。“嫦娥”成功奔月，说明我国整体工业制造水平已经具备从“中国制造”提升到“中国创造”的基本要求。

   剧锦文认为，从“中国制造”到“中国创造”是一个国家的基本战略问题。从国际竞争的角度来看，由“中国制造”转变成“中国创造”，中国经济才能够在整个世界经济竞争当中获取更大的份额。随着全球一体化，国家之间的竞争加剧，对国家竞争力提出了很高的要求。国家竞争力绝不是一个空洞的概念，它必将体现在产业的竞争力上，体现在企业的竞争力上，最终要落在创新的能力上。从经济学角度来看，“中国创造”就是依靠人才资源或者说是依靠智力资本获取收益的一种模式。无论从哪个角度来讲，从“中国制造”到“中国创造”，一定是国家的基本战略。《中国质量万里行》