2020年7月23日 ， 长征五号遥四运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空 ， 实施我国首次火星探测任务（天问一号任务） 。 新华社采访人员 赵颖全摄
受访者供图
有什么疑难问题要在“家里”解决 ， 不能把问题留到天上去 ， 这是我们航天人的一贯作风 。
北京理工大学宇航学院副教授
赵瑞
红色力量
【天问|“码”出火星大气演练场 他帮天问一号挺过恐怖9分钟】身穿白色文化衫、蓝灰色牛仔裤 ， 半边框的金丝眼镜后 ， 一双眼睛不大却有光 。 高高瘦瘦的赵瑞给科技日报采访人员留下的第一印象是：安静、斯文 。
今年34岁的赵瑞是北京理工大学宇航学院的副教授 ， 参与了天问一号探测器的相关研制工作 ， 为它在地球搭建了一个火星大气“演练场” 。
“发射当晚 ， 我根本睡不着觉 ， 几乎每隔一小时就摸出手机看看 。 直到第二天早上7点多 ， 看到成功着陆的新闻 ， 心里的这块‘大石头’才落了地 。 ”赵瑞说 。
5月15日7时18分 ， 天问一号探测器成功抵达火星 。 广袤无垠的火星大地 ， 终于迎来了首位中国“访客” 。 自此 ， 我国在行星探测领域进入世界先进行列 。
为了成功着陆的这一刻 ， 无数科研人员夜以继日、奋力攻关 ， 赵瑞就是其中之一 。 他利用自主研发的高超声速飞行器气动仿真软件 ， 进行飞行器力/热/噪声载荷环境预测 ， 为我国天问一号探测器的结构设计提供相关的气动载荷参数 。
虽时隔一月有余 ， 但赵瑞回忆起当时的情景 ， 仍手指微颤、激动不已 。 “成功着陆那天 ， 赵老师走路都带风 。 ”一位学生告诉科技日报采访人员 。
从零起步 ， 模拟火星大气
陨石降落时 ， 常拖曳着一道耀眼的尾焰 ， 那是高速物体遭遇空气阻力时迸发的火花 。
迄今为止 ， 人类进行火星探测任务的成功率还不到一半 ， 其中大部分问题都出在探测器进入火星大气层、下降和着陆阶段 。 天问一号探测器投向火星怀抱时 ， 就像陨石坠落一样 ， 与火星大气擦出“火花” 。
火星与地球的距离远达3亿公里 ， 通信时延接近18分钟 。 探测器要在9分钟内将时速从2万千米降低到零 ， 且这段时间地面人员无法干预 ， 探测器只能靠自己 。 很多人用“恐怖”二字来形容天问一号从进入火星大气到最终着陆的这9分钟 。
为了闯过“恐怖9分钟” ， 探测器需要被设计成什么结构？选用何种材料？这些问题都与其进入火星大气层时所受到的力、热甚至噪声等因素息息相关 。 赵瑞就是要模拟这一过程 ， 为设计探测器的中国航天科技集团五院总体部门（以下简称总体部门）提供准确参数 。
这是我国首次开展火星探测任务 。 此前 ， 该领域很多相关研究 ， 在国内都处于空白状态 。 当总体部门找到赵瑞时 ， 他不假思索接下重担 ， 决定勇闯“无人区” 。
“我是党员 ， 我所在的团队也有很多党员 。 急难险重的活儿 ， 党员不上谁上？”赵瑞说 。
在赵瑞以往的研究中 ， 模拟地球大气的工作居多 ， 却从未涉足过火星 。 火星大气的主要成分是二氧化碳 ， 与地球大气成分差别很大 ， 火星大气密度只有地球大气的1% 。 探测器进入火星大气时整个流场环境也与地球相差甚远 ， 需要重新设计针对火星大气的气动仿真软件 。
代码是仿真软件的“零件” ， 赵瑞和团队成员的设计工作 ， 从打造“零件”开始 。 几千行的程序代码 ， 赵瑞与团队成员需要一行一行敲定 。 那段时间 ， 他们整日泡在实验室里 ， 几乎天天晚上都是过了零点才回家 。
仿真软件重建后还要利用国外已有实验数据进行验算 ， 以验证该软件的准确性 。 其间 ， 若有一个数据对不上 ， 就要把大部分软件参数重新校核 。 改了多少遍？赵瑞已记不清了 。 以至于后来 ， 但凡是国际报道中出现过的相关重要数据 ， 赵瑞都烂熟于心 。
最终 ， 赵瑞所在团队创建了具有我国自主知识产权、适合多类大气再入的通用气动分析软件 。
习惯较真 ， 对别人更对自己
对赵瑞来讲 ， 较真儿 ， 是一种习惯 。
更早之前 ， 他曾是探月三期再入返回任务的气动专家组成员 ， 负责评审其他单位的相关研究工作 。
赵瑞是一个特别爱“挑刺儿”的评委 。
探月返回舱以接近第二宇宙速度的高速返回地球 ， 再入大气时存在强烈的气动加热过程 ， 空气会发生电离 ， 不同的离子碰撞在一起会产生不同的化学反应 。 因此 ， 前期模拟时就要用到不同的仿真模型 。
曾有一家单位仅用了某一种仿真模型 ， 被赵瑞“揪住不放” ， 追问为何用这种 ， 而非其他模型 。 直到这家单位给出了详细原因 ， 赵瑞才让其“过关” 。
他对别人要求严苛 ， 对自己更狠 。
天问一号探测器研制期间 ， 总体部门最初找来三家单位“背靠背”进行气动仿真研究 ， 要从中选出“最优解” 。
作为三家团队之一 ， 赵瑞所在团队估算的气动加热数据比其他单位预测的数据高出5% 。 “第六感”告诉赵瑞 ， 似乎哪里有些不对 。
经过反复验算 ， 赵瑞找出那个“自己都不确定是否存在的问题”：某个参数设置不合适 。 调整之后 ， 气动仿真模型更适用于工程设计 。 最终该方案在三个团队的方案中脱颖而出 ， 被总体部门采纳 。
“有什么疑难问题要在‘家里’解决 ， 不能把问题留到天上去 。 ”赵瑞说 ， 这是航天人的一贯作风 。
回归家庭 ， 是爱人也是父亲
赵瑞不是真正意义上的“拼命三郎” ， 他的“拼” ， 多体现在型号研制任务期间 。 如果没有任务 ， 他多会正点上下班 ， 回家做饭、看娃 。
赵瑞的爱人就职于中国航天科技集团五院 ， 共同的兴趣爱好和报国情怀让两颗年轻的心紧挨在一起 。
“我俩不论谁有任务在身时 ， 都会把这个任务当成是家庭的一个大工程 。 ”赵瑞说 ， “能够得到她和父母的支持 ， 我是幸运的 。 ”
“我从小就对浩瀚的太空很着迷 ， 小时候的理想是做航天员 ， 现在从事航天相关科研工作 ， 也算是一直在坚守航天梦 。 ”赵瑞告诉采访人员 ， 给自己的儿子取名为赵航 ， 航天的航 。
去年 ， 赵瑞还参加了我国第三批航天员选拔 。
第三批备选航天员中既有空军飞行员 ， 也有来自科研院所的航天飞行工程师 ， 还有来自科研单位的载荷专家 。 因此 ， 近视的赵瑞有了一线希望 。 无奈因长期任务压力落下的老胃病 ， 让赵瑞止步于第三轮体检测试 。
赵瑞经常陪6岁的赵航搭乐高积木 。 有一次 ， 父子俩想拼一个航天飞机却怎么也拼不对 。 于是 ， 儿子吐槽道：“爸爸 ， 你不是设计飞船的吗？怎么连玩具都拼不好 。 ”
好在 ， 赵航在家里吐槽归吐槽 ， 在外面还是实力“护爹”的 。
赵航会自豪地对同学说：“我爸爸是设计飞船的 。 ”儿子脸上骄傲和自豪的神情 ， 让赵瑞高兴不已 。 “自己的工作能被家人认可并引以为傲 ， 幸福感满满 。 ”
傍晚 ， 赵瑞与妻子手挽赵航漫步公园 ， 夕阳的余晖温柔地描摹出这个三口之家的轮廓 。 在众多默默无闻的航天人、科研人中 ， 他们或许是最平凡不过的 。 然而 ， 就是无数个这样在平凡的岗位上兢兢业业、开拓创新的航天人 ， 凝聚成了一股极不平凡的中国力量 ， 叩问苍穹、勇拓天疆 。
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