严慎笃行 驭梦问天的510所“火星人”

2020年7月23日，我国首个火星探测器在海南文昌航天发射场成功发射，标志着我国首次火星探测任务正式实施，中国深空探测又迈出了崭新的一步。目前，“天问一号”探测器已完成“绕、着、巡”的前两步，成功在火星着陆。这一切成绩的取得，离不开510所“火星人”艰难坎坷始终不忘初心的品格，恒久坚持守住心底梦想的品质和敢为人先勇于尝试创新的担当，正是这样的精神力量，支撑着510所人在火星研制任务中始终乘风破浪、奋勇向前。

克服困难也要冲

——空间环境载荷工程中心火星能量粒子分析仪团队的“火星故事”

2020年7月24日22时22分25秒，在“天问一号”火星探测器发射升空的第二天，火星环绕器主载荷之一的火星能量粒子分析仪即成功开机，它是13个科学载荷中第一个开机的产品，也是在奔火期间唯一长时间开机的科学载荷。

这个产品是由510所和中国科学院近代物理研究所两家单位联合研制的。作为“天问一号”火星探测器中环绕器重要的有效载荷，火星能量粒子分析仪既具备探测在轨长期性，又具备科学任务完成的复杂性。鉴于此，研制技术人员及测试队员始终清楚地认识到，测试环节是重中之重，所有环节的测试人员都必须全力以赴，丝毫不敢怠慢。

2020年新年伊始，面对鄂区突发疫情与火星任务计划安排的冲突，测试队员克服各种困难和挑战，积极投入到工作中去。在510所和空间环境载荷工程中心部门领导的大力支持下，两名测试同志从兰州乘车，行驶1400多公里，时长23小时，于次日凌晨抵京。完成近一个月的测试及模拟演练后，回兰州隔离休整，4月5日，他们重整旗鼓，会同空间中心试验队一道至海南文昌发射基地开展正式演练。

空间环境载荷工程中心年轻的设计师蔺璟在发射场始终工作在一线，在保证测试任务顺利完成的同时，针对产品本身的特点，对故障预案进行再次确认和补充，建立既全面、针对性又强的应对机制。同时，她识别发现在轨甄别阈值设置功能和能量转换公式参数设置功能在交付分系统后测试中未覆盖，于是积极提交意见，得到分系统参试人员及领导支持，最终测试结果达到预期。当时的发射场受疫情影响，严格控制参试人员数量，于是她一个人独立完成了近30多小时的电测任务，进行了严慎细实的数据判读。三年多的测试任务，她以“舍小家顾大家”的奉献精神，诠释着年轻人对工作执着的精神风采。

同她一样，北京飞控中心的参试人员起到了产品状态监测的“眼睛”功能，在原有监控界面增加所需产品参数、不熟悉监控软件系统界面、对象编程设计能力的不足情况下，参试人员认真学习、积极操作，对设定参数进行分析验证，结合成功经验，请教相关人员，最终顺利完成软件监视任务，编写了实用的程序软件，提高了判读能力。

火星能量粒子分析仪参试人员在整个测试过程中、在疫情最严重的阶段，敢为人先、不辞辛苦，以不骄不躁、积极向上的工作状态和精神面貌，为“天问一号”火星探测任务写下了浓墨重彩的一笔，用实际行动为祖国“探火之旅”保驾护航。

不辞辛苦反复试

——表面工程事业部国旗研制团队的“火星故事”

在火星探测任务中，“天问一号”探测器携带了两面国旗着陆火星。一面是贴装在火星车表面的国旗（96mm×64mm），另一面是安装于着陆平台上的国旗装置（360mm×240mm）。国旗和国旗装置均由510所表面工程事业部研制。

国旗在月球探测任务嫦娥三号、四号上已经成功应用，属于较成熟的技术。而着陆平台上的国旗装置由于受到安装位置和空间的限制，设计了类似中国传统文化中书画/画轴的展开方式，利用形状记忆复合材料实现国旗的锁定和释放。

在火星表面实现国旗装置的加热展开是一个复杂而精确的过程，因此整个展开策略的制定尤为关键。研制团队发挥航天人敢啃硬骨头的精神，对展开时可能面对的各种情况开展了数百次的实验验证，对产品设计中的难点逐一分析，抽丝剥茧。对关键技术进行边分析、边验证，结合验证结果进行反复迭代分析，并多次邀请所内外各个专业的专家进行把关、建议，最终完成产品的设计工作，并按任务节点完成了产品的加工、组装、产品测试及验收交付工作。

创新驱动敢担当

——表面工程事业部光学组件和吸热涂层项目团队的“火星故事”

太阳能集热器光学组件和吸热涂层项目从2014年开始立项攻关，经历了四个阶段，解决了数十个技术难题，可谓筚路蓝缕，玉汝于成。

由于火星距离地球十分遥远，发射成本极其高昂且载荷重量极其珍贵，每节省一点重量，不但会节省大量经费，还能将有限的载荷分配给其他分系统。火星车在着陆过程中会受到极大的冲击力，这给研制工作带来了第一个难题——找到轻质高强度的透光材料。510所表面工程事业部热控防护组长期从事柔性空间材料的研究工作，何延春研究员和他的团队当仁不让地承担了这项工作。他们首先面对的就是光学组件的选材问题，项目团队针对常用的窗口材料，如石英玻璃、有机玻璃、钢化玻璃等开展了大量调研工作，走访了国内数十家高校、科研院所和大型企业，进行了上千次测试和试验，却没有发现一种能够完全满足使用要求的材料。一个偶然的机会，团队在交流时提到了“窗户纸”这个词，这给了他很大的启发：为什么我们不能用“纸”做窗户呢？这个“纸”不是指普通的纸，而是柔性薄膜材料。于是，他们开始寻找高透明、高强度的柔性薄膜材料。经过深入调研，他们发现一种新型透明薄膜材料非常合适。但是该材料美、日等国对我国采取严格的技术封锁和禁运。为了解决国外进口限制，研制团队历时一年多，经历了多次失败和反复，最终开发出了适用于火星应用环境的特种薄膜材料。

510所在此次火星探测任务中承担的光学组件和吸热涂层这两种产品都是首次在空间应用，这意味着巨大的挑战。但510所向来不缺乏勇于创新、敢于挑战的青年科研骨干，杨淼就是其中之一，他是新型热控材料研制的“急先锋”。

由于研究难度大，对试验设备和测量仪器要求高且应用范围少，国内对于材料在火星风沙环境下的研究基本处于空白。杨淼在查阅NASA“海盗号”和“洞察号”火星探测器大量观测数据的基础上，多次与分系统设计师沟通，与兰州大学西部灾害与环境力学重点实验室专家一起确定了首先采用数值计算和模拟建立地面等效的沙尘环境，再借助多功能风洞进行吹沙模拟实验，最后进行野外长期暴露实验的三步走策略，由浅入深，逐步建立并完善了材料在地面模拟火星环境沙尘的实验方案。随后的一年时间里，他多次往返于北京、兰州和沙漠试验场地，无数个日夜忙于方案制定、评审和试验，在敦煌库姆塔格沙漠月球车实验基地、民勤青土湖腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠边界观测站等地都留下了辛勤的汗水。功夫不负有心人，在大量的计算数据和观测数据基础上，杨淼和他的同事们圆满完成了光学组件在火星特殊风沙环境下的性能研究，证明光学组件在火星环境的适用性，并且首次设计了全套模拟火星风沙环境的方案并验证了该方案的可行性，为我国后续在该领域的研究打下了坚实的基础。同时，杨淼还担任火星车吸热涂层产品的技术负责人。面对困难，杨淼和他的同事们将难题分解，最终将所有的难题逐个击破，取得了成功。

不畏艰难守初心

——机电产品事业部火星着陆缓冲机构信号装置团队的“火星故事”

2018年4月，510所接到火星着陆缓冲机构信号装置的研制任务。火星距离地球约5500万公里，飞行过程将经历极大的未知性，更可怕的是火星表面有“火星风暴”，将会对光顾他的“客人”造成伤害。

为了保证信号装置能够在长达七个月的漫长旅行中安然无恙，最终在到达火星表面后顺利开展工作，510所机电产品事业部的研制团队付出了艰辛的努力。由于这是我国首次自主对火星进行探测，因此很多关键技术没有可参照的经验。作为项目负责人，朱博一方面大量查阅国外相关技术资料，另一方面充分发挥“不等不靠”的优良作风，与工艺设计师李晓旭等团队成员用“头脑风暴”来战胜“火星风暴”。

信号装置是“天问一号”到达火星预定轨道后，在着陆前完成展开动作的。由于火星距离地球太过遥远，信号装置无法依靠地面指挥，要完全自主地完成所有预定工作。而且着陆器要等待收到信号装置的明确指令后，才能开展入轨、着陆等接下来的一系列动作，信号装置一旦失效，将直接影响着陆器在火星表面的安全着陆，整个火星探测任务也必将出现重大风险，因此，任务对信号装置的可靠性就提出了极高的要求。

为了能够较为真实地验证信号装置在“类火星环境”下功能、性能的可靠性和稳定性，研制团队去了最接近火星环境、位于我国西部沙漠深处的试验场，在那里开展火星表面环境模拟试验，一待就是好几个月。等到回家的时候，大家除了收获了宝贵的试验数据，也都得到了一份小礼物——两枚可爱的红脸蛋。

“天问一号”探测器的成功发射是我国首次火星探测任务的起航，它的成功着陆，是中国航天事业新的里程碑。这首次任务凝聚了千千万万航天人的智慧和心血，而510所的“火星人”也用他们的坚守与付出，矢志不移、全力以赴，为中国航天事业的发展、为航天强国梦再立新功。