让中国探月飞行器在太空打出漂亮“水漂”

    2014年11月1日，是中国航天发展历程中值得纪念的日子，嫦娥五号飞行试验器返回舱安全回到了地球，成为世界上太空返回控制精度最高的一次。探月三期跳跃式再入地球技术的实现，标志着我国成为人类历史上第二个实现此技术的国家，为确保探月工程“三步走”持续推进奠定了坚实的基础。

    对于这一幕，今年36岁的中国航天科技集团公司五院502所于丹，作为返回器GNC分系统（导航、制导与控制）主任设计师感慨颇深。为了控制返回器在太空打出完美的“水漂”，GNC团队在没有技术参考、借鉴的情况下，经过近3年艰苦攻关，啃下了这块“硬骨头”。

    2002年参加工作的于丹，有幸参加了两个重大型号研制过程，他伴随着中国航天事业的发展而成长。

    刚工作时，于丹的航天知识停留在理论上，上手重大型号时，深感“书到用时方恨少，事非经过不知难”。他开始恶补控制系统相关基础知识，“控制系统对航天器如同大脑，是智慧中枢，基础知识必须过硬。”他从系统的电路零件学起，把一个电路板挂在自己工位上，没事就琢磨，就这样挂了一整年，现在他“闭着眼睛都知道哪块板子长什么样”。

    载人航天工程二期立项时，经过系统学习的于丹主动请缨，参加中国载人航天工程全部交会对接飞行控制工作，在型号实战中，于丹快速成长起来。

    2011年，探月工程三期正式立项，嫦娥五号飞行试验器作为首发星，返回舱要以接近第二宇宙速度——约11.2公里/秒高速返回地球，这在中国航天史上尚属首次，而按这样的速度返回地球，如果不加以减速，返回器会在返回地球过程中烧蚀殆尽。“当时研制周期只有33个月”，为抢时间，他们成立了返回器GNC系统研制队伍，开始关键技术攻关、测试设备研制以及软件研制等系列工作。

    作为交会对接GNC分系统副主任设计师，正值型号发射的关键时期，于丹又被选定负责探月三期轨道器和返回器GNC分系统技术总体设计工作。

    于丹作为年轻的设计师同时兼任两个重大型号任务，压力可想而知，他晚上在飞控中心编写、调试软件，白天回到所里搞技术调研，进行嫦娥五号初期关键技术攻关论证。

    同样是GNC，但嫦娥五号飞行试验器返回器不同于神舟飞船和嫦娥系列卫星，在控制方面“差之毫厘谬以千里”，思路和实现方式大不同。

    GNC团队通过反复分析比较，根据返回器当前位置和下一刻走向设计了一条新的路径，并在高速飞行过程中对返回器姿态进行调整，确保实时瞄准几千公里外的目标点。对这一开创式方法，在初期方案论证评审会中，评审专家提出了质疑，并要求GNC团队进行“眼见为实”的论证。

    “我们当时证明了新方案的可行性，没有证明以前方法的不可行。”于丹和团队不气馁，24小时两班倒不间断地进行试验验证，在最短时间内用实际数据验证出用老方法确实有风险。

    “简直不要命了！”忙一个型号已心力交瘁，于丹却在重压下兼顾两个型号。“工作中决不能出纰漏，必须投入更多的精力。”直到神舟八号任务圆满完成，他近4个月没回过家，瘦了10斤，也留下了“拼命三郎”的称号。

    在嫦娥五号任务中，于丹带领他的团队进行模拟飞行试验，模拟返回器飞行路线。团队平均年龄不到30岁，于丹带领他们深入分析技术细节，努力找出“最坏情况”。“我在参加神舟飞船任务的时候，副总师要求我们细心、再细心，小概率事件往往在最重要的时刻发生。”嫦娥五号任务中，于丹团队进行模拟飞行试验超过百万次，以确保高精度地完成任务。

    从小卫星、载人航天到探月三期，从抬头研究电路板的小伙子到现在可以独当一面的设计师，于丹对中国航天事业的激情未曾改变，在他看来，航天探索无止境，“还有太多东西要学习”。