“藍閃蝶”

　　從南五環到北五環，穿越了大半個北京城。

　　每天天剛蒙蒙亮，馬靜雅便全副武裝出發。作為一位還在哺乳期的職場媽媽，她背個大背包，裡面裝著一隻迷你保溫箱和冰晶，還有取奶器、“下奶”食品，足有五六公斤重。

　　2014年10月，馬靜雅休完產假。組長對她說：“現在有個很重要的項目，你先跟進一下。”馬靜雅加入了火星車研發團隊。這是航天工程的一件大活兒，她十分興奮。

　　頭一次見孫澤洲和賈陽，馬靜雅感覺兩位總師思路清晰，見地獨到。他們對火星車太陽翼（太陽能電池板）的標准提出明確的要求：面積要大，構型要美觀，能對日調整角度，可以除塵，可靠性要高。

　　火星表面太陽光照弱，為滿足火星車的能源需求，太陽翼的面積將近4平方米。最早的設計方案，隻有左右兩隻“翅膀”，收攏時為屋頂結構。可力學分析表明，發射時兩隻“翅膀”振動響應很大，必須做得很結實，那要付出許多重量代價。又想到折展方案，但太陽翼向前展開時會遮擋導航相機視線，向后展開，上下坡時又容易觸地。又有人提出將電池片粘貼在聚酰亞胺薄膜上，像扇子一樣展開。面積大了，重量輕了，但技術不成熟……

　　一日，思緒活躍的馬靜雅，經過與趙堅成、柴洪友、楊巧龍等老專家多次探討，想出一個新方案：它由四塊矩形板組成，每兩塊電池板由鉸鏈連接在一起，發射時折疊收攏在車的頂部﹔保証電池片朝外，即使太陽翼沒展開，白天日照條件下也能產生電流補充能源，保証車落火星后能“活著”。為實現對日定向的需求，還設計了一個隻有17克的分布展開機構。

　　馬靜雅拿著方案興沖沖地找到賈陽和火星車總體主任設計師陳百超。

　　賈陽看完圖紙，說：“有新意。不過，火星車從著陸器上下來時，太陽翼伸出車體的長度應該盡量短些。不然，它會與地面發生干涉。”

　　為了滿足行走時包絡最小、構型最合理，團隊又對太陽翼第二輪方案進行迭代設計：圓形、半圓形、多頁扇形……將原先長方形箱體，改成圓形的頂面，但仍未找到最佳形狀。

　　陳百超在吉林大學讀博時，博士論文課題是一種高性能月球車的方案設計，還出了原理樣機。當月球車“開”進航天五院時，引起了專家們的興趣。2009年，陳百超博士一畢業，便進入航天五院總體部。

　　夜裡，陳百超輾轉反側，老是想著太陽翼。他索性打開電視機，熒屏上植物園裡百花盛開，像是花的海洋。鏡頭慢慢拉近，幾隻彩蝶在花朵上蹁躚起舞……

　　陳百超兩眼一亮：“就是它了，蝴蝶！”

　　在辦公室電腦裡，陳百超將蝴蝶翅膀狀的太陽翼展示了出來。這個構型完美地解決了太陽翼展開后行走包絡干涉問題，其中左右兩片電池板，還能實現對日定向。

　　太陽能電池板是深藍色的，展開后像蝴蝶的兩對翅膀﹔兩根天線向前伸出，像蝴蝶的觸角﹔車體前方的兩台圓柱形設備，好似蝴蝶的復眼﹔六隻車輪替代了蝴蝶的六足。

　　賈陽贊道：“它真像一隻藍閃蝶。”

　　馬靜雅挺好奇：“藍閃蝶是什麼蝴蝶？”

　　“它是生活在中南美洲蛺蝶科閃蝶屬最大的一個物種，長約15厘米，翅膀呈金屬光澤。”

　　“藍閃蝶”構型有許多優點，但也存在一些風險。太陽翼在收攏狀態時，電池板是朝下的，如果落火后太陽翼不能及時展開，整車的電源撐不過一天，整個任務將會失敗。解決太陽翼展開可靠性問題，變成后續研制的首要任務。然而此時，剩下的時間不到一年。從工廠交付驅動組件，到送至北郊做力學試驗，所有的流程都是按天計算。在最后總裝環節，離整星力學試驗隻剩下一周。馬靜雅和工廠的工藝師王國星、操作師安長河等，在車間裡連續裝配和測試4天，在力學試驗前一天將產品交付給整車。

　　馬靜雅說自己是幸運的，2009年從北京理工大學研究生畢業進入航天五院總體部，便參與資源衛星太陽翼建模、出圖和展開機構研制。在這個團隊裡，她感受到了航天人對祖國的忠誠、對事業的摯愛、對工作的精益求精……

　　祝融號順利落火，舉世矚目。

　　馬靜雅上小學的兒子問她：“媽媽，老師說祝融號到火星上了。那輛火星車是你造的嗎？”

　　馬靜雅說：“是媽媽和叔叔阿姨一起造的。”

　　“聽說祝融號比孫悟空還厲害！你們造火星車我怎麼不知道？”

　　馬靜雅笑了：“媽媽和叔叔阿姨們造火星車的時候，你還很小，我每天還為你背奶呢。”

　　“媽媽，我隻知道喝牛奶，怎麼從來沒聽說過你‘背奶’？”

　　馬靜雅抬頭凝望著天空，眼眶濕潤了……

　　讓每一縷光芒都燦爛

　　航天飛行器的研制，幾乎都要經歷這麼一條路徑：山重水復疑無路，柳暗花明又一村。當然，也有柳不暗花不明，甚至於走進“死胡同”的情況。

　　火星車熱控系統的研制也曾遇到瓶頸，熱控分系統主任設計師向艷超急得直上火。

　　在“天問一號”探測器設計過程中，減重是最棘手的問題之一。探測器分給火星車的重量隻有240千克。火星車所有設備，都必須嚴格“瘦身”。

　　火星著陸區最高溫度不會高於-3℃，最低溫度接近-103℃，火星車如何保溫，團隊想盡辦法。能不能借用火星上的風？能不能利用著陸器上沒用完的燃料？能不能帶隻小鍋爐上星？

　　一條條路都被堵死了，團隊陷入了困境。

　　2004年，向艷超從航天五院研究生院畢業，正趕上嫦娥工程立項。作為月球車熱控分系統的主任設計師，每當項目遇到難題時，他知道隻有創新才能破解。向艷超意識到，解決火星車的熱能問題也必須創新。他轉換思路，光能轉換成電能，效率隻有30%﹔如果直接將光能轉化成熱能，效率會怎樣？

　　忙了一天，向艷超深夜才回家。妻子說：“太陽能熱水器壞了。”向艷超回答：“找廠家修唄。”妻子說：“要不你自己弄弄。”“我哪會？”妻子急了：“連自家的熱水器都不會修，你還是熱控專家？”

　　向艷超樂了：“夫人息怒，我試試看。”他找出《熱水器使用說明書》，一邊翻看，一邊對照控制面板。片刻，興奮地喊了起來：“有了，有了！”

　　熱水器說明書介紹了熱水器將光能轉為熱能的原理。忽然，一個靈感在向艷超的腦際閃現：仿照熱水器原理，在火星車上安裝一個集熱裝置，將太陽能存儲起來，需要時供火星車用。

　　第二天，向艷超把團隊的張旺軍、張冰強、陳建新召集在一起。大家看了他新繪的草圖，一致稱好。

　　按照新思路，在火星車頂部前后安裝兩台集熱窗設備，像雙筒望遠鏡，用它吸收太陽能，直接轉化成熱能，讓每一縷光芒都燦爛。集熱窗要求太陽光隻進不出，用技術語言表述：集熱窗透光口具有太陽光譜高透過率、遠紅外光譜低透過率的特征。

　　團隊開始尋找材料，首選石英玻璃，性能可以，重量有問題，兩個集熱窗接近15千克。換成鋼化玻璃，還是太重。

　　有人建議用有機玻璃。向艷超受到啟發：如果找到一種透明膜，重量肯定很輕。調研了市場上的各種透明膜，有的可見光透過率弱，有的韌性不夠。他獲悉遼寧科技大學研究的一種聚酰亞胺材料可以生產聚酰亞胺薄膜。一聯系，得知這種原材料是專供出口的，國內不生產成品。

　　在網上搜到國內一家專門生產各種薄膜和泡沫塑料的民營企業。賈陽和向艷超急忙登門求助。

　　公司董事長熱情地說：“歡迎航天部門來的客人。這幾年，咱們國家的航天事業發展得很快，又是‘北斗’，又是‘嫦娥’，還有載人飛船……你們航天人為國爭了光，長全國人民的志氣啊！”

　　賈陽緊接他的話頭：“航天取得的成就，離不開全國人民的支持。當然，這裡面也有你們民營企業的一份功勞。”

　　董事長說：“我們這種小企業想做貢獻，輪不到啊！”

　　賈陽一聽，覺得“有戲”，立即說：“您剛才講到‘北斗’，講到‘嫦娥’，講到載人飛船，還有一個重要項目：‘天問一號’。我們正准備去火星探測……”

　　“天問一號”！董事長忽然問：“您剛才說，民營企業為航天工程做過貢獻。我們小企業有機會嗎？”

　　向艷超忙說：“我們就是專門跑來求助的。”

　　賈陽介紹了火星車集熱窗急需聚酰亞胺薄膜的情況。董事長問：“你們確定國內沒有廠家生產這種產品？”

　　“找遍了，沒有。”

　　董事長頓時嚴肅了起來，說：“生產這種產品，公司必須把其他產品停下來，清潔生產線，而你們又隻要很少的量。既然是航天急需的產品，也就是國家急需的。能為航天事業做貢獻，也就是為國家做貢獻。雖然這是一樁賠本的買賣，我們干，即便賠錢也干！”

　　公司果斷停產其他產品，經過幾次調試，終於生產出了全尺寸高透明的聚酰亞胺薄膜。

　　有了聚酰亞胺薄膜，還得有合適的安裝框材料。團隊最先看上鎂鋰合金，兩個安裝框4.4千克，太重！改用3D打印，重量減少了2.6千克，但火星高溫差將會導致聚酰亞胺薄膜熱脹冷縮與金屬框變形不匹配，膜容易繃不緊或是被拉破。

　　副主任設計師張旺軍建議，安裝框用聚酰亞胺材料，變形相同，重量更輕。他們趕緊去尋找直徑不小於650毫米的聚酰亞胺板材，但國內沒有這種產品。正在著急時，合作伙伴中上海一個研究所伸出援手，經過3個月奮戰，終於拿出聚酰亞胺板材。

　　集熱窗由安裝框和膜支撐結構兩部分組成：前者用於固定膜，並維持膜的形狀﹔后者保証在各種工況下，膜保持上凸狀態。聚酰亞胺薄膜厚度僅有50微米，要張擴成直徑550毫米的透明窗戶，還得經受發射時內外近1000帕壓強的壓差作用和進入火星大氣層時的大氣壓力作用，又是一道難題！

　　向艷超對張旺軍說：“該施展你機械設計的專長了。”

　　張旺軍不知用了什麼“魔法”，僅用兩根十字交叉的鋼絲，便穩穩地撐起了那張薄薄的透明膜，透過薄膜能清晰看到璀璨的星空。

　　最終，兩個集熱窗的重量從開始的14.8千克，減少到了1千克。

　　帶“火”字的車標

　　中國第一輛火星車誕生了！

　　這個小精靈長得有些像神話傳說中的哪吒：虎頭虎腦，兩隻眼睛滴溜溜轉，一副翅膀呼扇呼扇的，腳下還蹬著六隻“風火輪”呢！

　　大家圍在四周，指指點點，說不夠，樂不夠。

　　賈陽笑了：“行，還真像一輛火星車！”

　　孫澤洲幽了一默：“不像火星車，你想讓它像高鐵上的售貨車？”

　　張榮橋感慨道：“這是中國人自己做的第一輛火星車！”

　　在火星車的桅杆頂部，有一個醒目的紅色方框圖形車標。仔細一看，是個篆文“火”字。這個充滿中國元素的“火”字，寄托著中華民族長久以來對火星的憧憬，也與后來出爐的“祝融”名字完美契合。

　　這枚車標還有一段故事：

　　火星車研制出來了，它的桅杆上面有三台相機，還安裝了氣象測量、磁場測量等設備。為保証相機在寒冷的火星夜晚不被凍壞，設計師為它包裹了隔熱罩和鍍鋁膜﹔為了不遮擋相機的視場，罩子的正面開了三個圓孔。遠遠望去，火星車最明顯的地方，是桅杆頂端一塊A4紙大小的白色平面，上面有三個相機的光孔。

　　陳百超一看，自言自語：“桅杆的頭部有些空，不夠漂亮。”

　　賈陽仔細地端詳著：“大家看能不能再美化一下。”

　　有人提議在桅杆頂端畫上一個中國結，既喜慶，又有中國元素。馬上有人提出異議，把中國結放在火星車“額頭”上，不太協調。

　　“挂盞紅燈籠呢？”

　　“人家會以為咱們的火星車娶媳婦呢！”

　　比較一致的意見是，用中國傳統書法“火”字，既有裝飾性，又有中國文化特征。

　　專業的事情應該讓專業人士去做。賈陽馬上給自己的一位沙畫家朋友發了條信息，說他們研制的火星車需要裝飾一下，想請他用毛筆寫個“火”字，把火星車打扮得更漂亮一些。

　　那位沙畫家覺得能給火星車做點事情，機會難得。他找來古往今來用金文、篆、隸、草、楷書寫的“火”字，一一比照，發現一枚古代官印“桓術火倉之記”中“火”字的造型，別有韻味。他將書法與篆刻的表現手法結合起來，刻了一枚具有濃郁中國文化特征的印章，獲得專家們一致認可。

　　中國第一輛火星車，一飛沖天，穿雲破霧，奔赴火星……

　　1921.5米——從2021年5月22日踏上火星，至2022年5月18日進入冬季休眠模式，祝融號在火星前行的這段距離，是中國在火星上大踏步前進的1921.5米。

　　這1921.5米何止是距離，它展現的是中國人的逐夢之路、信念之旅！

　　

　　蔡華偉制圖

　　《 人民日報 》（ 2022年11月02日 20 版）

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