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中國首顆X射線天文衛(wèi)星研制團(tuán)隊:空間探測有“慧眼”

來源:香格里拉網(wǎng) 作者: 發(fā)布時間:2018-04-20 10:37:49

  空間探測有雙“慧眼”(傾聽·創(chuàng)新在路上)

  ——我國首顆X射線天文衛(wèi)星研制團(tuán)隊的故事

  潘 晨 蔣建科

  習(xí)近平總書記在黨的十九大報告中指出,創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力,是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的戰(zhàn)略支撐。

  近年來,我國創(chuàng)新型國家建設(shè)成果豐碩:“慧眼”衛(wèi)星遨游太空,“海翼”號深?;铏C(jī)完成深海觀測,洋山四期自動化碼頭開港……科技創(chuàng)新、重大工程建設(shè)捷報頻傳的背后,是一批精于專業(yè)、勤于奉獻(xiàn)的科研團(tuán)隊。

  本欄目今起推出“創(chuàng)新在路上”系列報道,通過講述真實(shí)生動的創(chuàng)新故事,為中國人民迸發(fā)出來的創(chuàng)造偉力鼓勁加油!

  ——編 者

  “我為中國人民迸發(fā)出來的創(chuàng)造偉力喝彩!”當(dāng)航天科技集團(tuán)五院“慧眼”衛(wèi)星研制團(tuán)隊從電視里收看了習(xí)近平總書記2018年新年賀詞時,大家頓時沸騰起來!團(tuán)隊研制的衛(wèi)星被總書記點(diǎn)贊,這個好消息讓35歲的衛(wèi)星總體副主任設(shè)計師顧荃瑩喜出望外。

  2018年年初,“慧眼”衛(wèi)星通過成功發(fā)射后的所有在軌“大考”,正式交付用戶?!盎垩邸笔俏覈最wX射線天文觀測衛(wèi)星,通過接收宇宙中的X射線,研究黑洞與中子星活動特性。這個明眸善睞的“宇宙星探”讓國人得以睜開自己的“慧眼”,洞見驚心動魄的宇宙。而這背后,五院衛(wèi)星研制團(tuán)隊已專注前行了十年。

  面對技術(shù)難度,始終選擇“Hard”模式

  “慧眼”的全名叫硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡(Hard X—ray Modulation Telescope,HXMT)衛(wèi)星。“Hard”這個關(guān)鍵詞,既彰顯了衛(wèi)星的技術(shù)特點(diǎn),又象征著衛(wèi)星團(tuán)隊的闖關(guān)精神——在無數(shù)個技術(shù)“攔路虎”面前,團(tuán)隊始終選擇了最難的模式。

  顧荃瑩至今仍對一個重大的選擇印象深刻。那是在衛(wèi)星研制的方案階段,大家遇到了一個在中國航天領(lǐng)域前所未有的難題。由于“慧眼”要隨時眼觀六路,捕捉宇宙中的蛛絲馬跡,因此,遙感和通信衛(wèi)星對地球固定指向的設(shè)計思路在這里行不通——如何確保衛(wèi)星在任何姿態(tài)、任意天線面向地球時,都能準(zhǔn)確而快捷地往“家里”傳遞數(shù)據(jù)呢?

  必須讓“慧眼”更智能!這是團(tuán)隊成員的一致觀點(diǎn)。但具體如何實(shí)施則有兩種意見:其一是半自主地計算、選擇最佳的天線,技術(shù)難度相對小,但需要地面始終有人在操作;其二是全自主智能,用戶更加好用易用,但攻關(guān)難度非常大。面對這樣的分歧,衛(wèi)星總指揮兼總設(shè)計師潘騰堅決地選擇了后者。

  衛(wèi)星總體主任設(shè)計師張龍對此十分佩服。這個選擇意味著他們要在精確性、機(jī)動性等方面開展艱苦的攻關(guān)和試驗。最終,他們用交叉布局、自主選擇算法等創(chuàng)新性方法,圓滿實(shí)現(xiàn)了需求。從衛(wèi)星出色的在軌表現(xiàn)看,當(dāng)時的選擇雖“苦”了自己,卻為用戶節(jié)省了大量的時間和人力成本,也帶動了我國空間科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新的步伐。

  2016年2月,已完成力學(xué)試驗的“慧眼”,馬上就要鉆進(jìn)真空罐開展熱試驗。衛(wèi)星團(tuán)隊卻接到了來自用戶“腦洞大開”的需求:加入觀測伽馬暴的功能。從航天器工程的角度來說,在最后時刻添加需求,簡直是天方夜譚。

  可是“慧眼”生來就是為了探索宇宙奧秘的,錯過這個,就意味著在空間科學(xué)俱樂部里缺少話語權(quán)。因此,潘騰絲毫沒有試著向科學(xué)家們解釋各種“不可能”,咬定牙關(guān)埋頭苦干。

  為此,潘騰帶著團(tuán)隊成員,與科學(xué)載荷展開深入的溝通,牽引著相關(guān)分系統(tǒng)展開了艱苦的論證。他們和時間賽跑,用不到兩個月的時間,就實(shí)現(xiàn)了科學(xué)家們的需求,創(chuàng)下我國航天領(lǐng)域又一個佳績。

  就這樣,“慧眼”一躍成為國際上硬X射線和伽馬射線能段最大面積的探測器,也是這一能段天空中最靈敏的探測器。在軌的前7個月內(nèi),“慧眼”就探測到數(shù)十個伽馬射線暴,其中有幾個是獨(dú)家發(fā)現(xiàn)。用戶評價道,“目前取得的初步成果已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過預(yù)期?!?/p>

  這樣的故事,在“慧眼”衛(wèi)星團(tuán)隊有很多。憑借闖關(guān)精神,團(tuán)隊攻破了一個個難題?!盎垩邸彪m采用的是成熟的平臺,但是為了科學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了大量個性化定制,不論是平臺設(shè)計、姿態(tài)控制,還是溫度控制設(shè)計,都體現(xiàn)了世界一流水平,多項技術(shù)填補(bǔ)了國內(nèi)空白。

  面對十字路口,毅然趕赴“慧眼之約”

  “慧眼”的研制歷程并非一路高歌猛進(jìn)。更多的時候,衛(wèi)星團(tuán)隊享受的是“冷板凳”,甚至數(shù)次被按下“暫停鍵”。每次遇到這樣的時刻,團(tuán)隊成員都做出了堅定的選擇。

  顧荃瑩是2006年從北京理工大學(xué)控制專業(yè)畢業(yè)后進(jìn)入五院總體部工作的,她的職業(yè)生涯幾乎和“慧眼”同步。在經(jīng)歷了兩年的預(yù)研之后,本應(yīng)順利立項的“慧眼”卻因為種種原因被暫時擱置。

  此時,團(tuán)隊中的“老航天人”發(fā)揮了“定海神針”的作用。據(jù)張龍回憶,曾任多顆返回式衛(wèi)星總設(shè)計師的唐伯昶,帶領(lǐng)大家緊鑼密鼓地繼續(xù)開展“慧眼”的論證?!霸谒砩?,絲毫看不出懈怠,帶領(lǐng)大家以周例會的方式滾動推進(jìn)工作?!睆堼?zhí)寡?,“開始的時候我們還有些不解,但是2011年真的立項之后,我們已經(jīng)把方案論證得很深入了,并沒有因‘暫?!膹U,很慶幸一直堅持下來了?!?/p>

  那時顧荃瑩面臨著新的選擇:探月三期的隊伍也在向她招手。她選擇了“慧眼”?!斑€是對這個衛(wèi)星感情深?!彼f,“慧眼”衛(wèi)星于她而言,早已成為工作和生活的一部分。

  同樣的感情流淌在團(tuán)隊成員之間。2011年畢業(yè)于北京郵電大學(xué)的梁中堅,剛?cè)肼毦挖s上了“慧眼”衛(wèi)星立項,最初參與嫦娥研制的他被安排加入“慧眼”衛(wèi)星團(tuán)隊。和他同批入職的同事們,不少人在北斗、嫦娥、遙感衛(wèi)星團(tuán)隊里,短短幾年間就經(jīng)歷了數(shù)次研制流程,頻繁嘗到了成功發(fā)射的甘甜。對此,梁中堅有過羨慕,卻沒有嫉妒。他那時已深陷“慧眼之戀”。

  “這是我們的第一顆‘星’,大家都像對待孩子一樣去呵護(hù)她,一心盼著她成功?!绷褐袌哉f。由于團(tuán)隊充分授權(quán)和信任,他在6年間接受了系統(tǒng)而全面的歷練,測控數(shù)傳總體、數(shù)據(jù)記錄分系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)……很多時候他都獨(dú)當(dāng)一面,成為受到團(tuán)隊上下一致認(rèn)同的“多面手”。

  為了心中的這份情懷,測試指揮王清泉曾推遲婚約和蜜月,趕赴“慧眼之約”。團(tuán)隊還有很多成員,都默默在人生的“選擇題”中選擇了“慧眼”。

  在堅守多年后,他們終于盼來成功的喜悅時刻?!鞍l(fā)射后,我緊張地看著指控大廳屏幕上的曲線,一開始還以為沒有信號呢,后來才發(fā)現(xiàn),那是因為數(shù)據(jù)完全按照預(yù)設(shè)的步驟,沿著曲線在走,太完美了!”這一刻已深深定格在梁中堅腦海中。

  面對使命召喚,全力走向下一個十年

  “這顆衛(wèi)星攜帶的載荷都是大寶貝,凝結(jié)著國內(nèi)眾多科學(xué)家近20年心血,我們絕不讓它們有絲毫損傷!”梁中堅說出了大家的心聲。為此,他們堅定地拒絕了很多存有質(zhì)量隱患的外協(xié)產(chǎn)品,幫助外協(xié)廠家一起想辦法提升質(zhì)量,將航天質(zhì)量管理的規(guī)范傳授給對方,甚至花費(fèi)許多心血去對方單位授課。面對各類科學(xué)目標(biāo),以及伽馬暴探測模式等后續(xù)增加的需求,他們向科學(xué)家虛心求教,幾年下來,他們深入用戶部門溝通協(xié)調(diào)數(shù)百次。

  五院王希季院士曾對衛(wèi)星團(tuán)隊成員說,“要站在國家和使命的高度幫助有效載荷上天?!彼麄冏龅搅?!

  作為我國空間事業(yè)的主力軍,團(tuán)隊所在的五院“家底”雄厚,孕育了航天三大里程碑和航天“三大精神”的五院,創(chuàng)新的步伐不斷加快——從“東方紅”一號到成功發(fā)射第100顆衛(wèi)星,五院用了41年時間;而發(fā)射接下來的100顆衛(wèi)星,五院僅用了6年時間?!盎垩邸钡某晒?,無疑彰顯了五院多領(lǐng)域、多平臺、全方位服務(wù)科學(xué)探測的能力。

  如今,“慧眼”衛(wèi)星團(tuán)隊成員正式將“孩子”交給了科學(xué)家們。“那感覺真像把閨女的手交給愛她的人,非常不舍,卻又滿懷喜悅?!睆堼堈f道。此時,他已為“二閨女”忙活很久了——按照我國空間X射線探測“探索、詳測、深巡”三步走戰(zhàn)略,五院早已開展了扎實(shí)的論證工作,張龍正在論證的“eXTP”將是繼“慧眼”之后具有世界領(lǐng)先水平的空間X射線探測項目。

  引力波、系外行星、地外生命、宜居星球探測……這些科幻小說中的情景,已在五院的系統(tǒng)規(guī)劃和論證中一步步向我們走來。現(xiàn)在,顧荃瑩被納入深空探測的預(yù)研隊伍,梁中堅則加入嫦娥四號研制團(tuán)隊。更艱巨的使命在召喚他們,他們將全力以赴地走向下一個異彩紛呈的10年。(人民日報)

責(zé)任編輯:拉初
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