“高光”以外的“月光族”

　　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序幕，“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年度杰出科技成就獎頒給他們——國家天文臺月球與深空探測地面應用系統研究集體，表彰他們建成國家級月球與深空探測地面應用系統保障平臺、為我國實施五次探月工程和首次火星探測作出的重要貢獻。

　　研究團隊合影(國家天文臺供圖)

　　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運行計劃的任務。

　　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》。

　　當科學儀器能夠被送到距離地球大約40萬公里遠的月球上，科學家想要得到關于哪些問題的答案、如何遙控這些儀器、儀器獲得的探測數據怎樣傳回地球、這些寶貴的科學數據又要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，再到數據接收、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，到衛星數據獲取已經結束后，我們還要接著干。”

　　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，實現了我國多項從無到有的跨越。

　　2007年“嫦娥一號”任務之前，40萬公里的數據接收是我國數據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數據接收系統，包括當時位于北京密云的亞洲最大口徑天線。2013年“嫦娥三號”時，新建成的遙科學探測實驗室實現在地面控制月球車的交互操作。最近的“嫦娥五號”任務中，建成國內首個“月球樣品實驗室”，專門用于“地外樣品”存儲、處理和分析。2020年“天問一號”任務中，實現4億公里以外、來自火星的數據收集和處理。

　　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’采樣返回，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了解它的年齡、物質組成、深部結構特性、太陽風化作用的過程等等問題。”李春來表示。

　　攻堅克難 留得難忘瞬間

　　創建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》。

　　在她的記憶中，最艱難的日子莫過于“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。“我們天天往密云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，我們一天都不怎么喝水，就呆在狹小的空間里工作。”最終，他們如期解決問題，保證了“嫦娥一號”數據接收。

　　2007年11月21日，“嫦娥一號”第一次用高分辨率相機獲取的圖像將傳回地面應用系統。“當時對講機已經通知數據發送開始，但我所在的密云站遲遲沒有畫面，按理說密云站是數據到達地球的第一站，很快應該出來。”蘇彥緊張得全身冒汗。無數個念頭從她心中閃過：為什么沒有收到數據?是哪個環節出了問題?

　　經過無比漫長的幾分鐘，數據一下子出現在大屏幕上，一張清晰的月面照片呈現在蘇彥眼前，她才松了一口氣。后來，他們通過仔細分析才了解到延遲源于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：“月面圖像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，我和同事們都留下熱淚。”后來，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歷久彌新。

　　嫦娥四號月球背面下降軌跡重構和著陸點定位，研究團隊建立了國際上首個月球背面的高精度位置基準(國家天文臺供圖)

　　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。“我也做過行政工作，對組織協調有一些經驗，在隊伍里相對年長一些，但我是學自動化的，對地學了解非常少。”張洪波告訴《中國科學報》。經過惡補地學知識，一開始連玄武巖、長石成分都不清楚的張洪波，最后也對月球樣品有了初步認識。

　　等到“嫦娥五號”樣品入駐，封裝裝置打開的那一瞬間給了他們又一個大驚喜。“那是2020年12月22日，我們按計劃在真空室里打開密封罐，‘啪’地一聲，感覺既是幾十年奮斗的句號，也將是一個新的開始。”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》。

　　嫦娥五號月球樣品的背散射電子圖像和體視顯微鏡照片(國家天文臺供圖)

　　心懷夢想 耐得住寂寞

　　從“月光族”到“火星人”，團隊收獲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，堅守時的寂寞超乎外人想象。

　　劉建軍從2002年起剛剛博士畢業就加入團隊，從一線技術人員做起，先后擔任探月二期、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，干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么“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：“我專注于工作，是想用行動來告訴孩子，每個人要負責把自己的事情管好。”

　　“夢想”無疑是團隊能夠堅守二十年的精神之源。“做一些別人沒有做過的事情，去探索一些別人沒有探索的地方，我們團隊一直有這樣一個夢想。”張洪波表示。

　　最后，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。”