年5月15日,当天问一号着陆器成功着陆火星时,李茂登的眼眶湿润了。
现为北京控制工程研究所高级工程师的李茂登,曾担任天问一号进入舱制导、导航与控制分系统的副主任设计师,负责天问一号火星进入、下降和着陆过程的导航方案与算法。简单来说,他要通过预设好的程序“教”会天问一号计算自己相对火星的位置、速度和姿态,从而实现进入舱的自主控制。
包裹着着陆巡视器的天问一号进入舱在距离火星表面公里处进入火星大气,时速约每秒4.8公里。而在大约9分钟后,天问一号着陆器的速度将降为0,并以预设的姿态平稳着陆于火星表面。但由于地球与火星之间存在单程约17分钟的通信时延,地面无法对着陆过程进行实时远程控制,因此这一切只能依靠着陆器自己完成。而这9分钟,也常被称为“恐怖9分钟”。
绘图:央美互动
李茂登最担心的是伞降环节,降落伞打开后产生的强大阻力会让进入舱左摇右摆。如果摇摆过于剧烈,可能会“转晕”着陆器,使其失去方向。这无疑是对进入舱的巨大考验,也是对李茂登工作成果的实际检验。
为了确保成功,李茂登和他的同事们在地球上做了大量准备工作,他们尽可能地建立精确的仿真模型,模拟所有可能出现的情况,进行数百万次的仿真“打靶”,并开展相应的试验验证工作。而为了适应大动态、强不确定性飞行环境带来的挑战,李茂登设计了高容错强自主的多源信息融合自主导航方案和算法,能够实现关键导航状态的准确估计,进而引导进入舱作出正确决策,自主着陆火星。
但地球上再多次的模拟,也终归与火星环境不同。当着陆器真正开始着陆火星时,李茂登的心脏仿佛要从胸膛中跳出来,那或许是他经历过的最漫长的9分钟。进入火星大气、伞降控制、动力减速、悬停成像……这些在地球上模拟过无数次的环节,在实际着陆时却依然让人紧张万分。终于,当着陆成功的信号自3亿公里外的火星传回地球时,李茂登的心又回到了原来的位置。而他这7年来的辛酸也都在这一刻烟消云散,故作镇静的外表之下,内心已是风起云涌。
李茂登有时也觉得委屈,航天任务如果只看结果,便只有成功与失败。而一旦失败,再多的艰辛也将付之东流,无人知晓。但航天同样也磨炼了他,以前总是患得患失的他,如今已变得豁达坦然。压力难以排解时,他会弹弹钢琴、看看书,追寻属于自己内心的平静。毕竟与这辽阔无垠的宇宙相比,他的焦虑如沧海一粟般渺小而又微不足道。他热爱航天这项事业,他相信只要付出%的努力,不给人生留下遗憾,在某种意义上也是一种成功。
来源:科技日报