陳中在上海天文臺VLBI深空探測指揮控制中心

浙江在線-臺州頻道3月2日訊（浙江在線記者 趙靜）“將機械枯燥的數據演繹成‘天問一號’在遙遠太空的漫步路線，是屬于理科生的極致浪漫。”作為中國首次火星探測工程測控系統VLBI測軌分系統總體組主任設計師，整個2月份，浙江溫嶺籍工程師陳中都陪著“天問一號”加班。從“嫦娥工程”開始，陳中跟隨中國航天深空探測的進程一步步成長。

為“天問一號”測軌觀測，對他來說，是一場前所未有的挑戰，也是一次夢寐以求的圓夢之旅。

　　天問一號制動捕獲效果圖。 圖片來源中國航天科技集團八院

為2億公里外的“天問”導航

　　2月28日中午，陳中一如往常，提前來到中國科學院上海天文臺VLBI深空探測指揮中心。所謂VLBI（即甚長基線干涉）技術，就是將幾臺射電望遠鏡，通過干涉的方法聯網同時工作，使其測量精度或測量分辨率，等效于一臺巨型望遠鏡。中心監視大屏上，宛如心電圖波形似的脈沖信號，就是“天問一號”從2億公里外傳回的數據。

　　2月24日6時29分，中國首次火星探測任務“天問一號”再傳喜訊，探測器成功實施第三次近火制動，進入火星停泊軌道。

　　這背后，離不開一群科學家在上海天文臺VLBI深空探測指揮中心的日夜忙碌。VLBI測軌定位系統是做什么的呢？“假如把‘天問一號’看成無人自動駕駛，那VLBI就是它的精準導航。”陳中打了個比方，“天問一號”飛行路線是預設好的，但在旅行的途中，會受到太陽和其他行星的引力影響，一段時間之后軌道會產生稍許偏差。而VLBI可以在1分鐘內觀測實時計算出它的精確軌道位置，并把結果傳送給千里之外的北京，一旦發生偏航，立即下達指令進行調整。

　　茫茫宇宙中，VLBI如同燈塔指引著“天問一號”前行，陳中對浩瀚太空的向往，也如灼灼朝陽，照亮了未來的路。

　　1979年，陳中出生于濱海之城溫嶺，少年時期，他的床頭堆滿了《飛碟探索》雜志，喜歡《外星人E.T.》《星球大戰》等科幻電影，他的目光常常掠過逶迤青山、大海行舟，望向了神秘無垠的太空。一張哈勃太空望遠鏡拍攝的創世紀宇宙星云圖像，恢弘而夢幻，令他經年難忘。1997年，陳中從溫嶺中學畢業，考入四川大學自動控制系，2001年大學畢業進入中科院上海天文臺工作，那是離星空更近的地方。

　　剛過去的大年三十，陳中沒有回家，留在指控中心加班。從“天問一號”升空開始，6個月來，VLBI測控系統已經對其進行了4次軌道修正，1次深空機動，接下來還要做多次近火制動。整個2月是“天問一號”實施火星捕獲的關鍵期。

　　“在這個階段，探測器距離地球約2億公里，一個小角度的測量誤差，對應到火星的位置，誤差可能達到幾十甚至上百公里。國外的火星探測史上，就發生過探測器一頭撞在火星地面，或者與火星擦肩而過，功虧一簣。執行這次重大任務，責任重大，我們既有壓力，但也深感驕傲。”陳中說。

精度達國際最先進水平

　　“‘嫦娥一號’時期，VLBI系統完成測軌定位需要10分鐘；到‘嫦娥三號’，時間縮短為1分鐘，精度提高了10倍；現在‘天問一號’也是1分鐘完成測軌定位，但難度不可同日而語。”陳中拋出了一串數據。

　　月球探測是航天深空探測的起步和門檻。2004年“嫦娥工程”立項之初，就遭遇一只只“攔路虎”，其中之一便是無法快速精準地測算探測器飛行軌道。中科院上海天文臺提出應用射電天文VLBI技術，陳中開始從天文觀測轉向航天觀測，全力以赴進行滿足航天工程的VLBI系統適應性改造。

　　2005年秋天，在云南昆明郊外，星河璀璨，陳中和同事擠在一輛卡車改裝的流動觀測站里，徹夜不眠地觀測、調試、處理數據，耳邊盡是蚊蟲的嗡嗡聲。“那時，我們的研發小有成果。上海佘山、云南、新疆的3臺望遠鏡可以組成最基本的VLBI觀測系統，在佘山已經試驗過很多次，我們就興奮地扛著設備乘飛機到云南天文臺調試，去一次一般待三四天。”陳中回憶。

　　從無到有，絕非一蹴而就。除了技術，最重要的是建立適應航天任務的指揮系統控制中心，實現規范化調度、指揮、任務執行。2006年，在徐家匯天文大廈，由幾間辦公室打通而成的簡易指揮中心成立，陳中擔任負責人，這便是VLBI深空探測指揮中心的雛形。后來，正是它，為“嫦娥工程”奔月之旅護航。

　　十余年間，“嫦娥工程”收獲了累累碩果，陳中也在崗位上不斷提升，2015年，他完成了中國科學院大學天文技術與方法專業的碩博連讀。

　　“只有測得準，才能控得準。‘天問一號’又是全新的考驗。”陳中說。難在哪里？火星最遠的時候距離地球超過4億公里，約是地月距離的1000倍，“嫦娥”系列探測器的信號傳回地球只需1秒，“天問一號”的無線電信號傳到地球需十幾分鐘，信號經過長距離的傳輸會大大衰減，且這是中國首次火星探測，沒有先例可考，難度呈指數級上升。

　　從2017年開始，為完成“天問一號”的測軌工作，VLBI射電望遠鏡觀測站和深空探測指控中心研發和升級了40多套國產并具有自有知識產權的軟硬件系統來大幅提高測量精度。

　　這套VLBI系統，測量有多精準呢？目前它的時延測量精度達到0.1納秒！觀測38萬公里外的月球上的嫦娥五號，誤差優于百米；觀測2億公里外的火星上的天問一號，誤差優于4公里，達到國際最先進水平。

宇宙探索之旅仍在路上

　　翻開陳中的朋友圈，2月10日，一條“天問一號環繞火星成功！加班陪它過春節！”的訊息收獲了滿屏點贊。

　　面對贊譽，陳中很冷靜，坦言這是個極其考驗團隊合作的工作：“我只是其中一枚螺絲釘。我們VLBI中心現在工作的成員來自于各個學科背景，還有碩士生、博士生一起參與觀測值班與數據處理工作，取得的任何成果都離不開團隊之間的默契配合。”

　　在工作之外，陳中喜歡運動，學生時代他曾經代表學校多次參加籃球比賽，還曾作為籃球隊主力，帶著隊員拿下單位籃球比賽冠軍。

　　“爸爸，火星上有沒有火山，還會噴發嗎？”陳中7歲的女兒小櫻桃剛上小學一年級，房間地板上還翻開著哈勃望遠鏡記錄下的壯美畫冊。最近她的睡前故事，多半是關于火星的。小櫻桃非常為有這樣一個老爸驕傲，她仰望星空時留下的好奇，也許又會種下一顆找尋答案的種子。

　　受疫情的影響，加上工作繁忙，陳中已經快兩年沒回溫嶺了，“長輩眼睛不太好，小輩就讀‘天問一號’最新的消息給他們聽，也讓老人高興高興。”

　　如果“天問一號”成功著陸并運行，將成為人類史上首個第一次火星探測就完成“繞、落、巡”的探測器。“接下來還有幾道坎要過，期待5月至6月的落火時刻。”陳中說。

　　繼探月之后，“天問一號”任務揭開了中國行星探測的序幕。而陳中，這位年輕航天人的探索之旅，同樣也在路上，向著星辰大海邁進。