圖為常四發(fā)射時(shí)北京飛控中心
嫦娥四號(hào)是全人類第一個(gè)軟著陸月球背面的人造飛行器，挑戰(zhàn)巨大，技術(shù)復(fù)雜，路程艱難。不僅僅是技術(shù)，其實(shí)還有嫦娥四號(hào)落在哪兒決策中的爭(zhēng)議，我是堅(jiān)決主張“落在月背、迎接挑戰(zhàn)”的人，可能也是“最堅(jiān)決”的人，所以在發(fā)射前后的心路就更加起伏，有動(dòng)力、有壓力、有希望、有成功之喜悅！或許比別人感受更深，為此，把嫦娥四號(hào)發(fā)射前后的一些故事講述于此，也可為整個(gè)任務(wù)增添一點(diǎn)色彩。
一、爭(zhēng)出來的嫦娥四號(hào)任務(wù)
嫦娥一號(hào)任務(wù)圓滿成功后，我們迅速投入到嫦娥二號(hào)任務(wù)的規(guī)劃中，但想法一度出現(xiàn)分歧。嫦娥二號(hào)與嫦娥一號(hào)同時(shí)研制，原本作為其備份。當(dāng)時(shí)有人認(rèn)為，嫦娥一號(hào)任務(wù)已經(jīng)成功，沒必要再花錢發(fā)射備份星。
我站在反對(duì)的一方。我認(rèn)為，探月工程并非到此為止，既然研制了這顆衛(wèi)星，為什么不利用它走得更遠(yuǎn)？事實(shí)證明，2010 年國(guó)慶節(jié)發(fā)射的嫦娥二號(hào)作為探月二期工程先導(dǎo)星，不僅在探月成果上更進(jìn)一步，還為后續(xù)落月任務(wù)奠定了基礎(chǔ)，并且成功開展了多項(xiàng)拓展試驗(yàn)。其完成了地日拉格朗日2點(diǎn)探測(cè)，以及對(duì)圖塔蒂斯小行星的飛越探測(cè)，取得了珍貴的科學(xué)數(shù)據(jù)，最后飛至一億公里以外，也對(duì)我國(guó)深空探測(cè)能力進(jìn)行了驗(yàn)證。
嫦娥二號(hào)證明了備份星也能獨(dú)當(dāng)一面。因而當(dāng)2013 年12 月2 日發(fā)射的嫦娥三號(hào)探測(cè)器完成落月任務(wù)后，其備份嫦娥四號(hào)沒有再面臨是否發(fā)射的問題，但在任務(wù)規(guī)劃上仍有分歧。
不少人認(rèn)為，嫦娥四號(hào)無需冒險(xiǎn)，還應(yīng)落在月球正面。對(duì)此，我再次反對(duì)。“中國(guó)探月工程應(yīng)該走一步跨一步。落到月球背面去，這是一個(gè)創(chuàng)舉”。嫦娥四號(hào)應(yīng)該擺脫求穩(wěn)思維，更進(jìn)一步，到人類探測(cè)器從未踏足過的月球背面去看一看。我向上級(jí)提議，“落到月球背面，成功了是一大亮點(diǎn)，即便不成功，也是人類第一次，可以原諒。”“先不要講什么科學(xué)意義、技術(shù)帶動(dòng)，單從邏輯學(xué)上看，落到月球背面的科學(xué)意義就是一句話：背面沒去過！”我和部分同志堅(jiān)持到什么程度呢？堅(jiān)持到在一份落在月球正面的紀(jì)要上不肯簽字！有關(guān)部門組織了多次討論，最終通過了嫦娥四號(hào)在月球背面著陸的方案。
本刊2007 第12 期刊發(fā)葉培建母親訪談錄
二、嫦娥四號(hào)奔向月球背面
地球上的人是永遠(yuǎn)看不到月球背面的，所以就要解決嫦娥四號(hào)落到月背后的通信問題，工程設(shè)計(jì)了在地—月L2 點(diǎn)“安置”一顆中繼星，取名“鵲橋”。這顆星在全國(guó)范圍內(nèi)公開征名，大眾積極參與，提出的名字很多，我們組織了遴選，決策會(huì)我也參加了，會(huì)議還特邀了一些文學(xué)人士。我在第一輪發(fā)言中就建議了這個(gè)名字，會(huì)議選出了“鵲橋”“青鳥”等3 個(gè)名字供領(lǐng)導(dǎo)決策，最終確定了“鵲橋”。“鵲橋”從科學(xué)上、藝術(shù)上、中國(guó)傳統(tǒng)文化上都是十分恰當(dāng)?shù)摹！谤o橋”于2018年5 月21 日在西昌衛(wèi)星基地發(fā)射，至今運(yùn)行很好。承擔(dān)這顆衛(wèi)星任務(wù)的五院“東方紅衛(wèi)星公司”的張立華總師和他們團(tuán)隊(duì)干得很漂亮。因這是一顆單個(gè)衛(wèi)星，可以單獨(dú)立項(xiàng)。如何確認(rèn)它在工程中的角色就很重要，在工程實(shí)施過程中，我一直強(qiáng)調(diào)“鵲橋”是嫦娥四號(hào)任務(wù)的一部分，是系統(tǒng)中的一環(huán)，必須統(tǒng)一管理，實(shí)踐證明這樣做是非常有利工程成功的，立華也有同感。在“鵲橋”準(zhǔn)備階段，我于5 月5 日赴西昌基地，檢查和了解工作情況。一切令人放心，5 月21 日“鵲橋”成功發(fā)射，經(jīng)一系列操作，到達(dá)L2 點(diǎn)。
“鵲橋”在L2 點(diǎn)待命，嫦娥四號(hào)的研制工作也到了最后階段，具備了進(jìn)發(fā)射場(chǎng)準(zhǔn)備發(fā)射的條件。按照我們的傳統(tǒng)做法，嫦娥四號(hào)團(tuán)隊(duì)于8 月16 日在京召開進(jìn)場(chǎng)動(dòng)員大會(huì)，會(huì)上邀我發(fā)言。我講話很短，主題就兩句話：我們一定要?jiǎng)倮∥覀円欢軇倮〔F(xiàn)場(chǎng)寫對(duì)聯(lián)一副，以鼓士氣：架鵲橋落月背巡視月球創(chuàng)世界第一
善創(chuàng)新勇攀登進(jìn)軍深空建航天強(qiáng)國(guó)
9 月16 日赴西昌基地，在基地看了各項(xiàng)準(zhǔn)備，工作有序，士氣旺盛，堅(jiān)信“一定能勝利”，寫《七律：預(yù)祝嫦娥四號(hào)任務(wù)勝利》一首：
嫦四小妹比姐強(qiáng)，
月背廣寒梳新裝。
鵲橋已建娘家路，
北斗七星做伴娘。
五發(fā)連勝樹榜樣，
大雪次日啟飛翔。
著陸巡視都成功，
我輩蒼穹書輝煌。
嫦娥四號(hào)預(yù)定2018 年12 月8 日凌晨2 點(diǎn)多發(fā)射，此前我在北京飛行控制中心，一方面作為探測(cè)器總師、總指揮顧問為他們撐腰，另一方面擔(dān)任飛行控制專家組組長(zhǎng)和老專家們做好飛控保證支撐工作。2018 年12 月6 日下午5 時(shí)，在唐家?guī)X報(bào)告廳召開全體在京上崗人員動(dòng)員會(huì)，我作了一個(gè)簡(jiǎn)短動(dòng)員，據(jù)各方反映，效果很好，講得不少人熱血沸騰。當(dāng)時(shí)宣傳部門和同志們的微信、微博中有傳播，現(xiàn)補(bǔ)記如下：
在嫦娥四號(hào)發(fā)射前飛控動(dòng)員會(huì)上講話
同志們，嫦娥四號(hào)就將在西昌發(fā)射升空，她一升空，接力棒就交到了我們的手里，不知你們心情如何？我雖已年過70，經(jīng)歷多多，但此時(shí)心情十分激動(dòng)！首先是自豪，全世界70多億人，我們嫦娥四號(hào)的骨干隊(duì)伍也就幾百人吧，這個(gè)全人類的第一次，就要由我們來實(shí)現(xiàn)，千萬分之一的機(jī)遇呀！千萬分之一的幸運(yùn)就落在了我們身上，多么的自豪與光榮呀！但這個(gè)第一次又是十分艱難的。我們已在準(zhǔn)備去探火星，假如把天安門廣場(chǎng)當(dāng)成地球，上海外灘看成火星，月亮不過就是王府井的大飯店，但我們外灘都想去了，他人早就去過了，但王府井大飯店的背面就是沒人去過，那么近，去不了，可見有多艱難。我們做了這么多的準(zhǔn)備，“鵲橋”已待命于天上，我們一定會(huì)成功！接力棒在我們飛控人員手中，必須百倍小心，每一個(gè)指令，每一個(gè)動(dòng)作，每一個(gè)參數(shù)都必須反復(fù)核對(duì)、確認(rèn)無誤！這方面我們是有慘痛教訓(xùn)的，在座的有和我一起經(jīng)歷過“中國(guó)資源二號(hào)”發(fā)射任務(wù)的，就是一條指令輸入?yún)?shù)有誤，差點(diǎn)造成任務(wù)失敗，而這參數(shù)是經(jīng)我們的隊(duì)員核對(duì)的。所以每一個(gè)隊(duì)員都要全神貫注，站好自己的崗；每一位專家都要盡責(zé)，出了問題你也是有責(zé)任的。我們都知道，嫦娥四號(hào)落月背是世界第一次，落哪兒也知道，是南極艾特肯盆地，但可能沒有感性認(rèn)識(shí)，這里我展示一張我和該盆地合成的一張像，我心中想著那里，具體地點(diǎn)是馮·卡門撞擊坑。馮·卡門是世界航天領(lǐng)域的先鋒，錢老的老師，馮·卡門老先生知道是中國(guó)人第一個(gè)落在以他命名的地方，也一定會(huì)為中國(guó)人的創(chuàng)造性而高興，我想大家都一定盼著嫦四能安全到達(dá)那兒！我相信，有前期幾年的充分工作；有靶場(chǎng)的卓越工作，無一問題發(fā)生；有金牌火箭的托舉；再有我們飛控隊(duì)的精心準(zhǔn)備和飛控中心指戰(zhàn)員的大力協(xié)同；我們一定成功。在嫦四進(jìn)場(chǎng)動(dòng)員會(huì)上我講了兩句話：“我們一定要成功，我們一定能成功！”就將變成現(xiàn)實(shí)。今晚晚餐請(qǐng)大家多吃，吃好，精力充沛，打贏這一仗！
嫦娥四號(hào)12 月8 日凌晨成功發(fā)射，并于2019 年元月3 日安全降落月球背面，實(shí)現(xiàn)了人類第一次！激動(dòng)之余，我在飛控大廳起身走至決策席就坐的探測(cè)器赫榮偉總指揮、孫澤州總師處表示祝賀，并到工作席張熇總監(jiān)處祝賀。張總百感交集，熱淚盈眶，新華社在場(chǎng)記者捕捉到這一“情景”，后來還進(jìn)行了面對(duì)面采訪，并發(fā)圖、發(fā)文，形成一股“網(wǎng)熱”。
張熇的流淚是有故事的，多年的辛苦自不必說。發(fā)射當(dāng)天，升空不久，需做一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)末端排氣動(dòng)作。在這過程中，突然發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)不該開的閥門被打開了，造成大量燃料泄漏。嫦娥四號(hào)要落月背，燃料十分寶貴，是精打細(xì)算的，盡管20 秒后就關(guān)閉了，但損失的燃料已較可觀，而且隨著泄漏，不同儲(chǔ)箱內(nèi)容量有差別，會(huì)造成衛(wèi)星姿態(tài)變化，為調(diào)整姿態(tài)就需再耗燃料！情況是緊急的，后果也可能是很嚴(yán)重的。一方面組織人員進(jìn)行閥門異常打開原因的分析，同時(shí)在場(chǎng)專家、同志們冷靜分析、思考，拿出了一系列對(duì)策，在后來的飛行控制中做了精細(xì)安排和調(diào)整，使得嫦娥四號(hào)落月背時(shí)還有一點(diǎn)燃料余量，在經(jīng)歷了多天煎熬和努力后，成功降落自然使我們所有參與的人如釋重負(fù)，作為主要負(fù)責(zé)人的張熇一下子就淚奔了。
這幅我和張熇交流的照片很快成為“網(wǎng)紅”照片，其實(shí)這張照片中還有一個(gè)小秘密，不知大家注意到坐在張熇右手邊一位頭戴發(fā)夾的女同志沒有？她是我的堂妹，嫦娥四號(hào)數(shù)管分系統(tǒng)的主任設(shè)計(jì)師葉志玲。她和我是一個(gè)爺爺，我父親兄弟姐妹6 人，我爸是老大，我是老大家的長(zhǎng)子，她是我小叔叔、老六的小女兒，所以兩人年紀(jì)差別很大。她2001 年大學(xué)畢業(yè)后，步我后塵來到航天也已20 年了，一直從事飛行器“數(shù)管”研制，數(shù)管分系統(tǒng)，就是一個(gè)飛行器的“大管家”，聯(lián)系各個(gè)設(shè)備，操縱與管理整個(gè)飛行器的運(yùn)作，十分重要，值班時(shí)就安排在張熇總監(jiān)旁邊。
由于她在嫦娥四號(hào)中的貢獻(xiàn)，她也有幸參加了習(xí)主席在人民大會(huì)堂的接見。那一天，我和她在人民大會(huì)堂東門廣場(chǎng)手持請(qǐng)柬合照留念，也算我們兄妹共同戰(zhàn)斗的見證吧！
嫦娥四號(hào)落月后，玉兔二號(hào)的月球車順利走到月面。關(guān)心嫦娥工程的人都知道，玉兔一號(hào)隨嫦娥三號(hào)落月后，也開到月面并在第一個(gè)月球白天正常工作，盡管后來“嫦三”和玉兔一號(hào)都工作了很久很久，但由于玉兔一號(hào)有一輪子出了問題，不能繼續(xù)行走，非常遺憾！所以做嫦娥四號(hào)任務(wù)規(guī)劃時(shí)，一開始我主張可不上月球車，把全部資源都集中用于保證“落在月背”。這一設(shè)想使得負(fù)責(zé)車的賈陽(yáng)副總師等人很難過、心不甘，有的同志眼淚都下來了，堅(jiān)決要求繼續(xù)上月球車。這使我想起我任中國(guó)資源二號(hào)衛(wèi)星總師時(shí)，一位資深副總師為了力挺國(guó)產(chǎn)星敏感器上星，也因激動(dòng)、焦慮而落淚，現(xiàn)在星敏也是我們的拳頭產(chǎn)品，還可出口。一方面被他們的精神所感動(dòng)，另一方面經(jīng)過努力，客觀上也具備上的條件，于是決策上了“玉兔二號(hào)”。賈陽(yáng)他們做了許多工作，后來事實(shí)證明表現(xiàn)很好，很出色，繼而中國(guó)的火星車祝融號(hào)更是揚(yáng)名世界。能有這樣的好成績(jī)，賈陽(yáng)他們是把這個(gè)工作當(dāng)事業(yè)來干的，對(duì)他們來說是“金不換”的。
葉培建、葉志玲兄妹在人民大會(huì)堂前合影
三、收獲成功與喜悅
2019 年1 月10 日，玉兔二號(hào)在月背走到了預(yù)定點(diǎn)，在此之前，部分科學(xué)載荷已開機(jī)測(cè)試并獲科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)，可以說嫦娥四號(hào)任務(wù)做到圓滿成功已心中有數(shù)。寫《七律：贊嫦娥四號(hào)》
嫦四軟落到月球，玉兔巡視穩(wěn)步走。鵲橋架起地月路，科學(xué)載荷顯身手。
首創(chuàng)探秘月背后，技術(shù)科學(xué)雙豐收。
宇宙探索路漫漫，薪火相傳永不休。
1 月16 日，在《人民日?qǐng)?bào)》和中國(guó)科協(xié)組織的中國(guó)科普日活動(dòng)上，張熇總監(jiān)展示了這首詩(shī)，引起很大反響，效果好。
2019 年1 月11 日下午，隨著著陸器和巡視器兩器互拍成功，圖像下傳，十分清晰，五星紅旗鮮艷。工程總指揮宣布嫦娥四號(hào)任務(wù)取得圓滿成功，為配合直播的現(xiàn)場(chǎng)，我和探月中心裴照宇副主任做客CCTV-13 作為嘉賓，做了一個(gè)多小時(shí)的互動(dòng)。向全國(guó)觀眾介紹了嫦四的科學(xué)意義、工程技術(shù)挑戰(zhàn)、月球車及一些有趣的事。至此，嫦四任務(wù)第一階段圓滿結(jié)束，后續(xù)繼續(xù)科學(xué)探測(cè)任務(wù)。回想任務(wù)執(zhí)行期間的每一個(gè)日日夜夜，所有重大動(dòng)作節(jié)點(diǎn)，尤其是在遇到緊急情況時(shí)都在現(xiàn)場(chǎng)，既有驚心動(dòng)魄，又有欣喜萬分，成功來之不易，這支隊(duì)伍成熟了！
為更好地宣傳嫦娥四號(hào)的科學(xué)與工程成就、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，我與《中國(guó)科學(xué)》溝通后，依照過去嫦娥各型號(hào)成功后的做法，在《中國(guó)科學(xué)》組織專欄發(fā)表文章，向世界發(fā)聲，也可為年輕的人們創(chuàng)建一個(gè)平臺(tái)，發(fā)表文章、提高研究水平。嫦娥四號(hào)首組文章發(fā)表之時(shí)，應(yīng)編輯部之邀，寫了如下《按語(yǔ)》：
《中國(guó)科學(xué)》“嫦娥四號(hào)專刊”編者按：嫦娥四號(hào)任務(wù)實(shí)現(xiàn)了人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察，意義重大，影響深遠(yuǎn)，舉世矚目。嫦娥四號(hào)探測(cè)器系統(tǒng)由著陸器、巡視器玉兔二號(hào)和中繼星鵲橋組成。嫦娥四號(hào)任務(wù)分為兩次發(fā)射：第一次，2018 年5 月21 日，中繼星成功發(fā)射，6 月14 日順利進(jìn)入繞地月L2 平動(dòng)點(diǎn)的Halo 使命軌道；第二次，2018 年12 月8 日，著陸器、巡視器組合在一起成功發(fā)射，12 月12 日實(shí)施近月制動(dòng)進(jìn)入環(huán)月軌道，2019 年1 月3 日成功著陸到月球背面馮·卡門撞擊坑著陸區(qū)內(nèi)，并完成著陸器與巡視器的分離，1 月11 日成功實(shí)現(xiàn)了兩器互拍。兩器的科學(xué)有效載荷正在開展探測(cè)工作。
在科學(xué)上，月球背面，其特殊的空間位置，使其具有月球正面所不具備的特點(diǎn)。一方面，它屏蔽了來自地球的各類無線電信號(hào)，是對(duì)宇宙電磁波譜探測(cè)的最佳地點(diǎn)；另一方面，具有月球最大、最深、最古老的盆地南極-艾特肯（SPA）盆地，保存了月球的早期信息，因此嫦娥四號(hào)對(duì)于低頻射電天文觀測(cè)與研究，月球和地月系的初期歷史和演化、深層次的構(gòu)造和成分的研究，都具有重要的意義。在工程上，嫦娥四號(hào)實(shí)現(xiàn)了人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察，首次地月L2 點(diǎn)中繼星對(duì)地對(duì)月的測(cè)控、數(shù)傳中繼。這些工程技術(shù)難點(diǎn)的突破，進(jìn)一步提升我國(guó)月球及深空探測(cè)的技術(shù)水平，提高了進(jìn)入、到達(dá)和探測(cè)地外天體的能力。
嫦娥四號(hào)的一小步，無疑是整個(gè)人類太空探索史的一大步。黨中央、國(guó)務(wù)院、中央軍委發(fā)出了賀電，世界驚嘆中國(guó)躍居“太空強(qiáng)國(guó)”。美國(guó)宇航局（NASA）局長(zhǎng)吉姆·布里登斯廷第一時(shí)間向中國(guó)嫦娥四號(hào)團(tuán)隊(duì)表示祝賀。日本的《朝日新聞》報(bào)道，探測(cè)月球僅僅十幾年的中國(guó)，領(lǐng)先于美俄兩國(guó)成功在月球背面著陸，向著實(shí)現(xiàn)“太空強(qiáng)國(guó)”的目標(biāo)大幅邁進(jìn)。英國(guó)的《泰晤士報(bào)》報(bào)道，中國(guó)向月球的巨大飛躍讓它成為新的太空競(jìng)賽的角逐者，現(xiàn)在中國(guó)有了它第一個(gè)重大的“最早”。
嫦娥四號(hào)目前已經(jīng)取得了初步的成果。著陸器在著陸過程中采用降落相機(jī)成功獲取了下降過程中的視頻，著陸后通過監(jiān)視相機(jī)獲得了人類探測(cè)器在月球背面近距離拍攝的第一張圖片，通過地形地貌相機(jī)對(duì)著陸點(diǎn)周圍進(jìn)行了360°成像，人類首次得以觀察到月球背面的細(xì)節(jié)。著陸器的地形地貌相機(jī)和巡視器的全景相機(jī)成功實(shí)現(xiàn)了兩器的互拍，五星紅旗鮮艷奪目。著陸器上攜帶的低頻射電頻譜儀、月表中子及輻射劑量探測(cè)儀，巡視器上攜帶的紅外成像光譜儀、中性原子探測(cè)儀、測(cè)月雷達(dá)等有效載荷設(shè)備均開機(jī)工作，開始獲得月球背面的科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)，生物科普載荷中已長(zhǎng)出了棉花幼苗。今后還將對(duì)月夜淺層月壤溫度進(jìn)行就地探測(cè)，不斷積累數(shù)據(jù)，為深化對(duì)月球的認(rèn)識(shí)提供直接的證據(jù)。