近日，嫦娥四号软着陆月球背面，成为世界上首个成功踏访月球背面的人类探测器，令国人倍感振奋。
　　然而，你可曾知道，在中国探月工程的背后，凝聚了多少航天人的艰辛与努力？请听两位女工程师在造就Talk演讲和SELF格致论道讲坛上的倾情讲述。

月球车是我的另一个“孩子”

张艳丽（中国电子科技集团第二十一研究所高级工程师）

　　我是一名航天电机研发工程师。我设计的产品主要应用于月球车、火星探测器、空间站、“北斗”系列卫星以及其他一些航天产品上。这听上去是不是很“高大上”？然而，我今天和大家分享的故事却离“高大上”相差甚远。
　　我在大学里读的是电机专业。从大学到研究生，这个专业的女生数量一直是个位数。我自己倒是非常喜欢电机专业。在读书期间，因为成绩优异，我获得过很多荣誉和奖学金。
　　毕业后，我和两位男同学进了同一家单位。因为我当时是校优秀毕业生，又是我们专业的党支部书记，因此自我感觉很好，优越感十足。上班第一天，我特意到商场买了一套西装，穿上我的小皮鞋，噔噔噔，到了单位。
　　可是到单位后，那两个男同学的师傅见到这么高大帅气的徒弟，真是乐不可支；而我的师傅看到娇小柔弱的我时，忍不住露出满脸的无奈和失望。
　　我的师姐把我拉到旁边说：你今天怎么穿这一身？你应该穿休闲的、运动的衣服，最好穿跑鞋。你穿这一身怎么搬电机呢？我心里暗想：我是来做设计的，不是来搬电机的呀。后来我才明白，原来做航天电机的研发工作，从产品的设计、加工、生产、检测到售后服务、技术支持，一旦出现任何问题，都是设计工程师的事情。因此，我们在办公室待的时间是很少的，经常是在车间里。
　　就这样，我在上班的第一天，一不小心成了所里的名人，也给领导留下了不适合做科研的印象。
　　很长一段时间里，我一个课题也没有接到。和我一起入职的男同学设计的导弹电机都已经快发射了，我依然没有接到一个课题。我极其郁闷。当时也有人劝我说：你还是离开吧！这里不适合你。虽然我的外表比较柔弱，但内心是倔强的。没有参加过战斗，就做逃兵，我是怎么也接受不了的。最简单的一句话，就是不服气！
　　我想，没有课题没关系，我可以学习。于是，我成天泡在车间里，研究每一道工艺、每一道工序。就这样，在入所一年后，我终于拿到了自己的第一个课题——设计用于弹道导弹的特种电机。
　　这款电机虽然设计成型已经有30多年，但是它一直没有零级品（注：比一级品更高的存在，意味着最高品质）。因为它有一个技术瓶颈，这意味着，你可能会在这个项目上耗费很大的精力，却没有任何成果。
　　可我非常珍惜这个机会。因为所里的实验台是有限的，为了能多做实验，我就等同事们下班后再去做。每一次关闭整栋楼的最后一盏灯时，我都会告诉自己，你一定可以的。4个月后，我终于突破了那个30多年的瓶颈，使这款电机由原来零级品为0，达到了零级品为94%。
　　经过这件事情，领导对我的看法改变了，我接的课题也越来越多。
　　2009年，我承接了月球车项目。项目的开始并不是设计一款电机，而是3款不同的电机。那为什么最终做成了一款呢？因为我在方案阶段提出了异议，我认为通过设计和工艺的改进，完全可以把3款不同的电机合成一款。
　　可能大家不了解电机在月球车上到底有什么用途，我来简单介绍一下。第一，用于导航相机和全景相机的天线系统，相当于月球车的眼睛；第二，用于它的四轮驱动系统，负责月球车的车轮转向；第三，月球车的能量主要来源于太阳能，因此它有一套太阳翼帆板，就像向日葵，要始终面向着太阳。所以在月球车行驶过程中，太阳翼帆板需要调整角度，这也需要电机来完成。
　　让这3款电机合为一款是一个很大的挑战。通过充分的分析论证，我的方案最终被采纳应用，相当于节省了2/3的研制费用。项目方案是落定了，但是将面临更多的困难。为什么？因为月球表面的环境非常复杂，要经受高低温差300多摄氏度的考验。还有，月球车的原材料可能会在使用过程中释放一些污染物，因此需要基于很多的实验建立模型，并通过模型分析如何减少它的放射性。这些过程都非常繁杂。
　　然而，就在这节骨眼上，我突然出了状况。我怀孕了，在一次做实验的时候，出现了大出血。医生建议我休息，不然很有可能会流产。
　　当时我非常纠结。月球车项目凝聚了我很多的心血，就像是我的另一个“孩子”。经过一天一夜的思考，我决定不放弃。就这样，我一直坚持到了孩子出生的前一周。
　　我的儿子后来早产了，又瘦又小，但所幸还是很健康。
　　2013年12月15日那一天，“玉兔”号月球车完美实现了在月球上软着陆。中国成为世界上第三个实现月面软着陆的国家。在月球车着陆的那一刻，我的心情不知道用什么语言来形容，眼泪止不住地夺眶而出。
　　月球车项目完成之后，领导找我谈话。他说，你是我们所里面唯一一个连续8年没有进行过“技术归零”的设计师，所以你非常适合做质量管理工作。
　　“技术归零”是我们行业里的一种说法，指的是产品在用户使用阶段出现任何问题，都要从头开始查起，直到找到故障原因。对工程师来说，这无疑是一个艰苦的挑战。
　　我很高兴听到领导对我的肯定，而且到了管理岗位，无疑会有更大的上升空间。但我回去认认真真地考虑了三天，我不停地问自己：你究竟想干什么？其实，我非常享受一次次攻克难题的那种成就感，当每一次把我的“孩子”送到太空中，我都有一种难以言传的自豪感。于是，我决定遵循自己内心的选择。我对领导说：我还是比较适合做研发设计。
　　正是因为这个选择，我才有机会参与到这么多年来国家的很多重点工程中。
　　我的儿子两岁多的时候，有一天在家里看电视，突然有一个月球车的画面。我对他说：“宸宸，你快看！那就是月球车。上面有14台电机是妈妈设计的，现在在月球上呢！”
　　他的反应让我非常意外。他静静地看了我几秒钟，伸出大拇指，说：“妈妈，你真棒！”
　　就在那一刻，我觉得自己所做的一切，都是值得的。

不惧“归零”，鼓起勇气重新开始

罗丽娟（中国运载火箭技术研究院高级工程师）

　　我是来自中国运载火箭技术研究院航天材料及工艺研究所的罗丽娟。我今天要给大家介绍一种材料，这个材料的名字叫低密度烧蚀防热材料。
　　它是干什么用的呢？这个材料可以承受2000摄氏度的高温，可以保护探月工程飞行试验器返回舱和载人飞船平安回家。
　　神舟飞船回到地球再入大气层的时候，速度是7.8公里/秒，这个速度有多快呢？我们从北京到天津，乘坐高铁需要30分钟，如果我们乘坐的是神舟飞船，只需要15秒。而探月工程飞行试验器再入大气层的速度更是达到了11.2公里/秒。在飞行器的极高速度下，强烈的摩擦使飞行器表面的温度高达2000摄氏度以上，而飞行器里有航天员，里面的温度不能超过30摄氏度，这就需要一种高效的热防护材料加以保护。这个材料在高温的过程中会发生分解、抗化、升华一系列的吸热反应，从而带走大量的热量，保护内部结构。
　　据航天员事后回忆说，高温把舷窗外烧得一片通红，紧接着在通红的窗外，红的、白的碎片不停地滑过，这就是这个防热材料工作时的情形。
　　这种材料被我们命名为H88和H96。为什么用这么奇怪的名称命名呢？因为这个材料的配方需要大量的试验才能得出，于是科研人员要对这些材料进行编号，横坐标是ABCD这样的字母，纵坐标是1到99这样的数字。这样下来，一个矩阵，差不多就有900多个配方。在这么多配方里，H88和H96满足了所有性能的要求。
　　这个材料早在1986年就开始研制，经过10多年的技术积累，到2003年神舟五号载人飞船首发成功，这个材料基本定型。到2011年研制探月工程飞行试验器时，我们又开始了新材料的研制，至2014年，我国探月工程飞行试验器返回舱也取得了首飞成功。
　　下面讲讲我的人生经历和航天生涯。
　　1986年这个材料开始研制的时候，我还没有出生。1992年到1999年，神舟飞船研制如火如荼的时候，我正在上小学。2011年研究新材料时，我刚刚读博士。但非常幸运的是，我还是赶上了探月工程飞行试验器返回舱的材料研制工作。
　　2014年我刚刚参加工作的时候，忽然接到通知，说我们交付的探月三期工程返回舱随炉试验件烧蚀发生了异常，我们课题组和所里的相关部门立即进入了紧张状态。
　　我先解释一下什么叫“随炉”。我们设计出来的产品，在最终飞行返回的时候要证明它是合格的，但是又不能直接拿这个产品去做试验，就只好用相同的原材料跟着返回舱的产品一起制作，经历一个同样的过程、同样的环境，有的干脆就是从一个炉子里烧出来，所以叫“随炉”。
　　当时，有3件随炉产品发生了烧蚀异常，也就是产品质量不过关。烧蚀异常，会有什么严重后果呢？航天史上曾经有一个事故，2003年2月1日，哥伦比亚航天飞机在返回过程中解体爆炸，7名航天员全部丧生。事故分析下来，就是因为航天飞机左翼前缘的防热材料隔热瓦上有一个缺陷。这下大家知道我们为什么这么紧张了吧。
　　怎么办？只有技术归零。“归零”是一个非常有航天特色的词，它的意思是从头开始查找原因。我们就从原材料开始查，梳理了很多工艺细节和过程，最终锁定了两个异常现象。一个是灌注当天，热压罐设备突然坏了，经过抢修后，比正常时间晚了6个小时进行灌注；另一个当时是夏天，又刚好下过雨，即使厂房里有空调，也是一个高温高湿的环境。
　　我们建立了一套模型，进行机理分析，从温湿度环境、树脂的黏度、材料的流变行为到灌注时间、材料的微观形貌变化，再到宏观烧蚀的行为，一整套做下来，终于找到了问题的症结所在。
　　“归零”结束了吗？没有，接下去还要举一反三。3件随炉产品发生了烧蚀异常，那么其他材料有没有问题？它们没有问题，不代表没有隐患，也要做一整套的工作，连带着神舟飞船的两种材料也做了相同的工作。
　　我觉得特别烧脑，因为逻辑太严谨，而且工作量也很大。整个工作，由我们部门3个人完成，一共花了3个星期时间。而且，白天的试验是不能中断的，还要协调、开会，晚上补试验，写各种试验报告。我们经常晚上11点钟以后才回家，没有周末，偶尔还要通宵。尤其是精神压力很大，因为当时我们的产品已经去总装了，难道国家的发射任务要因为我们而延迟吗？领导们都在等着我们这份归零报告做决策。
　　我当时刚刚参加工作，这个状况真把我给吓坏了。
　　工作了很多年以后，我渐渐明白，我做的这个工作确实非常重要，但是在整个航天工程中，它仍然是非常小的一个点。所以，在这里工作的时间越久，我就越觉得自己非常渺小。
　　事实上，和我的前辈们比起来，我确实差得很远。我的师傅凌英，22岁那年来到我们组里，1988年正好赶上这个材料研制，从此和神舟飞船结缘。从神舟一号到神舟十一号，她都站在这个产品的工艺主管岗位上，再过一两年她就要退休了，也就是说她在这个艰苦的一线岗位上待了30多年。还有我们组的技能人员秦德辉和蒋书平，飞船是实打实干出来的，离不开他们这样的大国工匠。神舟飞船的成型工艺非常复杂，如果没有他们手把手地去教，很难做到精准传承。正是因为有他们这样的人一直在一线岗位上默默地奉献付出，才成就了神舟飞船防热材料的高可靠性。
　　我们研究所里存有很多当年研制材料的档案，其中很多档案都是手写的。那时候电脑不普及，研究人员每修改一稿，都需要从头到尾把报告重新抄一遍。这也是为什么我问我师傅当时研制的细节时，她都记得特别清楚的原因，因为她已经抄了好多遍。
　　我每次看这些档案的时候，心里都会涌起别样的情愫，因为这些档案既客观记录了我们的材料研制过程，比如当时900多个配方研制的目的和结果，同时也默默诉说着科研人员的辛劳。所以，这既是一份科技档案，也是宝贵的精神财富。

　　最后，我想用一首诗作结尾：“苍穹划破，光耀九州寰宇；风华燃尽，守护神舟归来。”这首诗是我们全组人一起写的，表面上看它写的是我们这个材料工作时的情形以及工作的目的，但这首诗一语双关，也展现了我们航天人的坚守、执着和勇气。

（文章来源：《解放日报》2019年1月18日第10版）

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