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“孩子，你非常棒，等會兒好好飛……”

2022年7月27日上午11時許，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心場內，“力箭一號”巍然矗立，楊毅強抱了抱它，做了出征前最后的“叮囑”。萬里晴空下，箭體上的“中國科學院”5個字更顯光潔耀目。

楊毅強曾是“長征十一號”火箭首任總指揮，數(shù)十年來多發(fā)火箭在他的目送下成功遠征。但如今作為中國科學院力學研究所（以下簡稱力學所）空天飛行科技中心主任，對于這次飛行任務，他卻感到壓力倍增?！傲惶枴笔钱敃r國內直徑最大、起飛重量最大、運載能力最大、運載系數(shù)最高的固體運載火箭，肩負著推動我國運載技術和研制模式變革和創(chuàng)新、促進空間科學發(fā)展的重要使命。

12時12分，伴隨著“點火”口令，“力箭一號”噴射出熊熊烈焰，騰空而起。來自中國科學院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院（以下簡稱衛(wèi)星創(chuàng)新院）的5顆衛(wèi)星和1顆南粵科學星，搭乘專屬“天梯”，成功入軌。中國科學院參與此次研制的數(shù)百名科研人員在屏幕前高聲歡呼。

力學所是我國火箭技術的發(fā)源地之一。1960年，中國第一枚探空火箭T-7M在力學所和上海市雙重領導的上海機電研究院誕生。那時，錢學森正擔任力學所所長。62年后，起源于力學所的火箭，以“力箭一號”為名在力學所圓夢。

如今，“力箭一號”首批搭載的6顆衛(wèi)星，正為我國開展空間探測、大氣密度探測等相關技術驗證及試驗應用持續(xù)提供重要科學支撐。

“力箭一號”首飛圓滿成功

1?“這件事，中國人必須干！”

“航天領域風險過高，還涉及中國科學院的名聲，萬分之一的失敗風險都難以承擔。”

“成本投入過大，目前火箭采購服務即可滿足需求，何必大費周章？”

2019年初，當中國科學院第一個助推器項目，也就是后來的“力箭一號”固體運載火箭項目立項討論時，反對聲不絕于耳。

彼時，中國科學院承擔了許多自主研制項目，亟須進入太空進行驗證，卻由于火箭發(fā)射成本、衛(wèi)星平臺成本等方面的原因無法“上天”。

“‘上天’太難了！”

衛(wèi)星創(chuàng)新院研究員張永合一直視衛(wèi)星載荷為自己的“孩子”，每當歷數(shù)這些因缺乏“天梯”無法進入太空驗證的新材料、新技術、新產品時，他都深感痛心。

在和“力箭一號”運載火箭副總師、力學所高級工程師廉潔交流時，他們共同的感受是，國內衛(wèi)星發(fā)射通常以國家遙感、導航、通信等空間基礎設施建設為主，有固定的用戶、場景和應用目標，而很多新技術和新產品難以納入國家任務型號的火箭和衛(wèi)星發(fā)射任務中，即使借助國內商業(yè)航天的力量，也不能滿足中國科學院上百家院屬單位的科研需求。

“我們要在降低成本的前提下，實現(xiàn)噸級運載能力，讓我們國家的火箭實現(xiàn)快速、遠程支持和一鍵式發(fā)射，具備在線容錯等功能，達到世界先進水平?！绷W所黨委書記劉桂菊如是說。

2019年12月，中國科學院正式審議通過“助推運載器系統(tǒng)設計與集成”立項建議和實施方案，并指出進一步加強助推運載器系統(tǒng)的設計與研究，對于推動我國運載技術和研制模式的變革和創(chuàng)新、推動空間科學發(fā)展意義重大。

在商業(yè)航天競爭中，“力箭一號”將肩負重要出征使命。

在國際低軌衛(wèi)星市場競爭中，中國面臨的形勢嚴峻。2015年、2016年時，中國航天行業(yè)討論的議題還是單星或少數(shù)幾顆星的技術驗證，幾千顆星、幾萬顆星的低軌衛(wèi)星星座在當時是天方夜譚。

高度400公里到2000公里的近地軌道，總共可以容納大約6萬顆衛(wèi)星。2019年10月，美國SpaceX公司正式啟動星鏈計劃，計劃發(fā)射4.2萬顆衛(wèi)星。

“這件事，中國人必須干！”楊毅強深知太空對世界大國而言已成戰(zhàn)略要地，因此心里始終憋著一股勁兒。

“力箭一號”沖上云霄

2?創(chuàng)新、創(chuàng)新、再創(chuàng)新

創(chuàng)新、創(chuàng)新、再創(chuàng)新。這是“力箭一號”研制團隊一直以來追求的目標。

從項目啟動之初，“力箭一號”就計劃對標歐洲正在研制的世界最大固體火箭“織女星”運載火箭。歐洲航天局于2014年啟動“織女星”火箭研制，意大利、法國等13個國家參與研發(fā)，耗資近10億歐元，歷時近10年。而“力箭一號”團隊組建之初核心骨干不過幾人。更大的挑戰(zhàn)是，他們需要在3年多的時間內，將圖紙上的火箭變成大國重器送上太空。

為了盡快完成追趕，力學所圍繞項目研究需求、整合優(yōu)勢科研力量，組建了多學科跨部門的科研攻關團隊。

這支敢啃“硬骨頭”的隊伍平均年齡只有30多歲，50多名骨干成員中45歲以下的占80％。

“力箭一號”運載火箭副總師、力學所高級工程師朱永泉介紹，航電系統(tǒng)相當于火箭的大腦和神經，在運載火箭飛行過程中控制其穩(wěn)定飛行并采集傳輸飛行數(shù)據(jù)。該團隊20多名骨干成員中，90％是“80后”“90后”。

在集中攻關航電系統(tǒng)問題的300多天里，面對200多項難題，這支年輕的小分隊白天配合開展正常測試，晚上加班加點排查，每天都要靠朱永泉“轟”，他們才肯走。為了趕工期，辦公室的行軍床就是他們的“家”。

這支年輕小分隊的力量源泉是“堅毅的老兵”，但堅毅的老兵也有脆弱的一面。有一次，楊毅強一進辦公室，就看見又多了許多白發(fā)的朱永泉抱著頭一言不發(fā)，良久后才抬頭嘆氣道：“200多個問題，啥時候才能解決完……”

四目相對，兩位“老戰(zhàn)友”都沉默了。他們知道，必須堅持、唯有堅持；他們更知道自己并不孤單，因為身后還有一個強大的后方。

“‘力箭一號’可以說是集中國科學院全院力量建造的，我們充分利用建制化優(yōu)勢，組建了一支多學科、跨部門的科研攻關團隊?！睏钜銖娊榻B，“力箭一號”由力學所抓總，衛(wèi)星創(chuàng)新院、中國科學院軟件研究所、中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院等多個單位參與研制，合力攻克了國內首創(chuàng)大噸位箭體水平模態(tài)試驗等技術難題。

2020年12月，“力箭一號”在陜西白鹿原進行固體火箭發(fā)動機地面試驗。研制團隊爭分奪秒地抓緊攻關，終于突破了大噸位固體運載器總體優(yōu)化設計與試驗技術、先進動力系統(tǒng)與推力矢量控制技術、集中分布式現(xiàn)代航天電子技術、低成本箭體結構與分離技術、智慧飛行控制技術、大噸位固體火箭地面使用及熱發(fā)射技術等六項關鍵技術。

2022年4月，春和景明，“力箭一號”正式進入飛行試驗階段。在入駐酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心前，這支即將奔赴“戰(zhàn)場”的團隊成立了臨時黨支部。在力學所舉行的出征儀式上，劉桂菊代表力學所黨委將一面嶄新的黨旗鄭重地交到了他們手上。

“力箭一號”運載火箭星箭聯(lián)合體合罩。

3?駐場百日，一飛沖天

2022年4月20日，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心130號工位。楊毅強目力所及，是“力箭一號”的專有發(fā)射工位場景。當裝載著“力箭一號”的運輸車徐徐駛入場坪時，他心里只有一個念頭——向前。

但入場首日，發(fā)射中心就傳來某公司商業(yè)運載火箭發(fā)射失敗的消息，“不管是哪個公司的商業(yè)運載火箭發(fā)射失敗，我們的心情都很沉重，這意味著某些技術還存在問題?！睏钜銖娬f。

基于“舉一反三”的航天傳統(tǒng)，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心基地當即要求“力箭一號”等駐場火箭緊急重新排查風險。這也使得原定40到50天內發(fā)射的計劃，不得已延長到了百天，整個團隊在戈壁上創(chuàng)下了最長的駐扎紀錄。

為了護航衛(wèi)星創(chuàng)新院的主星安全進場，衛(wèi)星總師張曉峰帶領17名隊員從上海乘坐大巴趕來，在歷時74小時、跨越3000公里后抵達酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。

一切就緒后，力學所與中心試驗技術部、發(fā)射測試站、衛(wèi)星創(chuàng)新院、上海航天空間技術有限公司共同組建成立了臨時聯(lián)合黨委。在黨旗下，他們?yōu)榱藞A滿完成發(fā)射任務而莊嚴宣誓。

張曉峰不止一次護航衛(wèi)星進入發(fā)射基地，但此次“力箭一號”任務與以往不同，無論運載試驗隊、衛(wèi)星試驗隊還是載荷試驗隊，所有隊員都穿著印有中國科學院標識的服裝，服從統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一調度。在這里，他們有一個共同的名字——中國科學院“力箭一號”試驗隊。

端午節(jié)前夕，劉桂菊帶隊前往發(fā)射中心。整個測試房內，一切都在有條不紊地進行著。她再次叮囑隊伍把問題想在前面，不帶隱患上天，“用必勝的信念迎接試驗任務的圓滿成功”。

經過漫長的等待，時間終于來到發(fā)射前夜。

開完最后一次晚間總結會，楊毅強叮囑團隊成員10點前必須睡覺，但他自己卻輾轉反側，腦海中預演著一個個發(fā)射時刻。他甚至在腦海中預演了最壞的情況——如果發(fā)射失利，他們需要在最短時間內排查故障、判斷數(shù)據(jù)，并在12小時內查明原因。

2022年7月27日6時許，出征時刻。楊毅強一如往常晨起沖涼，穿上試驗隊服。出門前，他鄭重地戴好黨徽和臂章，又來了張自拍。

11時許，楊毅強最后一次擁抱即將遠行的“孩子”，在開啟這趟“一去不返”的旅程前，他不舍卻堅定。

回到指揮室，那短短10秒倒計時，卻讓身經百戰(zhàn)的總師、副總師們感到時間仿佛靜止了一般。

84秒，一、二級分離！

180秒，二、三級分離！

225秒，三級發(fā)動機點火！

605秒，四級發(fā)動機點火！

……

發(fā)射成功！隨著指揮大廳傳來火箭發(fā)射成功的廣播，現(xiàn)場歡呼聲、掌聲雷動。而楊毅強站在原地，激動得說不出話來。

他們成功創(chuàng)造了歷史?！傲惶枴边b一運載火箭，這枚起飛重量135噸、起飛推力200噸、總長30米、芯級直徑2.65米、500公里太陽同步軌道運載能力1500公斤的火箭，是當時我國最大的固體運載火箭。它的成功發(fā)射，讓我國在運載能力、入軌精度、設計可靠性、性價比等方面均邁入世界固體運載火箭領域先進行列。

1303天，151項、761次地面試驗，27.73萬行代碼，646張圖紙，850余份項目文件……回憶“孩子”的成長歷程，楊毅強坦言，這是試驗隊200余位航天人勠力同心、三年磨一“箭”取得的共同成果。

發(fā)射次日，一切歸零。楊毅強像往常一樣召集團隊成員開會，對此次發(fā)射過程進行復盤，舉一反三。

“失敗是差一點點成功，成功是差一點點失敗”，這是懸掛在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心主禮堂前的大幅標語，也是深深刻在“力箭一號”團隊每一個航天人心中的警語。

歸零，對楊毅強來說，意味著下一個更大的挑戰(zhàn)的到來。

中國科學院“力箭一號”試驗隊的“CAS”合影。

4?聚“星”成鏈，逐夢空天

浩渺寰宇中的科學衛(wèi)星，正源源不斷向地面科研人員傳送科學數(shù)據(jù)。

2023年7月27日，“力箭一號”發(fā)射的衛(wèi)星在軌運行一周年之際，“‘創(chuàng)新X’首發(fā)星在軌試驗總結會”在上海舉行。

首飛發(fā)射任務搭載的衛(wèi)星，分別是衛(wèi)星創(chuàng)新院抓總研制的空間新技術試驗衛(wèi)星、軌道大氣密度探測試驗衛(wèi)星、低軌道量子密鑰分發(fā)試驗衛(wèi)星、電磁組裝試驗雙星，以及上海航天空間技術有限公司研制的南粵科學星。

在這一年間，這些科學衛(wèi)星在驗證新型探測技術的同時，還獲得了令人振奮的科學成果?！皠?chuàng)新X”首發(fā)試驗星搭載了20余項新載荷與新技術產品，在軌完成了44項空間新技術驗證，部分技術產品已實現(xiàn)推廣應用。

由中國科學院國家天文臺（以下簡稱國家天文臺）研制的EP-WXT探路者“龍蝦眼天文成像儀”萊婭（LEIA）已完成第一輪軟X射線全天天圖繪制，為后續(xù)發(fā)射的愛因斯坦探針衛(wèi)星（EP）積累了寶貴數(shù)據(jù)和經驗。

由中國科學院高能物理研究所研制的高能爆發(fā)探索者（HEBS），初步形成了我國首個高能爆發(fā)天體監(jiān)測網。2022年10月，HEBS載荷發(fā)現(xiàn)了當時最亮的伽馬暴。

由國家天文臺研制的46.5納米極紫外太陽成像儀SUTRI，可以對50萬攝氏度左右的太陽過渡區(qū)開展全日面動態(tài)成像觀測，這是人類近半個世紀以來首次在46.5納米波段拍攝太陽的完整圖像，也是我國首次開展太陽過渡區(qū)探測……

與此同時，“力箭一號”運載火箭團隊正書寫著更廣闊的未來。

2023年6月7日12時10分，“力箭一號”遙二運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空，采取“一箭26星”方式，將搭載的衛(wèi)星順利送入預定軌道，刷新了當時我國一箭多星的最高紀錄。這批衛(wèi)星主要用于技術驗證試驗和商業(yè)遙感信息服務。

“力箭一號”遙二運載火箭發(fā)射任務圓滿成功。力學所供圖

2024年1月23日12時03分，“力箭一號”遙三運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，5顆用于科學研究、空間探測、環(huán)境普查等領域的衛(wèi)星成功入軌。

3次發(fā)射，搭載運送37顆衛(wèi)星成功入軌，發(fā)射成功率100%，“力箭一號”已經成為我國商業(yè)航天主力火箭之一，其技術狀態(tài)成熟度和可靠性不斷提升，將加快我國商業(yè)運載火箭航班化發(fā)射的步伐。

楊毅強知道，這只是一個開始。未來，“眾籌式”“航班化”理念將為更多科研實驗提供“上天”的機會。

2024年2月，一則“班車征集令”在力學所科研人員的朋友圈廣泛傳播：兩趟“力箭一號”固體火箭班車將于2024年7月至9月發(fā)車，“箭穩(wěn)價優(yōu)，預訂從速”。

未來已來，但楊毅強從未忘記初心。

“力箭一號”遙一運載火箭發(fā)射前夕，楊毅強特意回到力學所，在錢學森的雕像前鞠上一躬，這也是他每次執(zhí)行火箭發(fā)射任務前最重要的儀式。

接過航天先驅的接力棒，一代代航天才俊勇攀科技高峰，共鑄大國重器，為一顆顆熠熠生輝的科學衛(wèi)星搭建堅實的“天梯”，照亮科技強國的新征程。

（原載于《中國科學報》?2024-07-26?第4版?專題）