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中国航天科技集团五院卫星研制团队:专注十年,磨砺“慧眼”

发布时间:2018-04-13 10:47 来源: 中国经济网
  

慧眼卫星团队在工作现场。 (资料图片)

“科技创新、重大工程建设捷报频传。‘慧眼’卫星遨游太空……我为中国人民迸发出来的创造伟力喝彩!”在习近平总书记2018年新年贺词里,慧眼卫星被点赞,这个开年的“大消息”,让35岁的卫星总体副主任设计师顾荃莹喜出望外,她所在的航天科技集团五院慧眼卫星研制团队也沸腾了。

2018年1月30日,继7个月前成功发射后,慧眼卫星通过所有在轨“大考”,正式交付用户。慧眼是我国首颗X射线天文观测卫星,通过接收宇宙中的X射线,研究黑洞与中子星活动特性。短短7个月,这个明眸善睐的“宇宙星探”已取得了多项零的突破,让国人得以睁开自己的“慧眼”,洞见惊心动魄的宇宙。这背后,中国航天科技集团五院卫星研制团队已痴情守护、专注前行了10年。10年间,他们曾面对无数大大小小的选择。

面对技术难度,始终选择“Hard”模式 

“慧眼”的全名叫硬X射线调制望远镜(Hard X-ray Modulation Telescope,HXMT)卫星。“Hard”这个关键词,既彰显卫星的技术特点,又象征着卫星团队的闯关精神——在无数个技术“拦路虎”面前,团队始终选择最难的模式。

顾荃莹至今仍对一个重大的选择印象深刻。那是在卫星研制方案的阶段,大家遇到了一个在中国航天领域前所未有的难题。由于慧眼要随时眼观六路,捕捉宇宙中的蛛丝马迹,因此,遥感和通信卫星对地球固定指向的设计思路在这里行不通——如何确保卫星在任何姿态、任意天线面向地球时,都能准确而快捷地向“家里”传递数据呢?

必须让慧眼更智能!但是具体如何实现?实施团队有两种意见:其一是半自主地计算、选择最佳的天线,技术难度相对小,但需要地面始终有人在操作;其二是全自主智能,用户更加好用易用,但攻关难度非常大。面对这样的分歧,卫星总指挥兼总设计师潘腾坚决地选择了后者。

这个选择意味着他们要在精确性、机动性等方面展开艰苦的攻关和试验。最终,他们用交叉布局、自主选择算法等创新性的方法,圆满实现了需求。从7个月出色的在轨表现看,当时的选择虽“苦”了自己,却为用户节省了大量时间和人力成本,同时也带动了我国空间科学技术创新的步伐。

2016年2月份,已完成力学试验的慧眼,马上就要钻进真空罐开展热试验。卫星团队却接到了来自用户“脑洞大开”的需求:加入观测伽马暴的功能。从航天器工程的角度来说,在最后时刻添加需求,简直是天方夜谭。可是,慧眼生来就是为了探索宇宙奥秘,错过这个国际最新潮流,就意味着在空间科学俱乐部里缺少话语权。因此,丝毫没有试着向科学家们解释各种“不可能”,潘腾咬定了要干。

为此,潘腾带着团队成员,与科学载荷深入沟通,牵引着相关分系统展开艰苦论证,共同开发平台和载荷潜能,在不改变硬件状态的情况下,用巧妙的算法、指令约束等手段,以强大的软件实现了这一功能。他们和时间赛跑,不到两个月的时间,就实现了科学家们的需求,创下我国航天领域又一佳绩。

就这样,慧眼一跃成为国际上硬X射线和伽马射线能段最大面积的探测器,也是这一能段天空中最灵敏的探测器。在轨7个月内,慧眼探测到数十个伽马射线暴,其中有几个是独家发现。用户评价:“目前取得的初步成果已远远超过预期。”

这样的故事,在慧眼卫星团队还有很多。凭借闯关精神,团队逐个攻破了一个又一个难题。慧眼虽采用的是成熟平台,但是为了科学目标的实现实行了大量个性化定制,不论是平台设计、姿态控制,还是温度控制设计,都体现出世界一流水平,多项技术填补了国内空白,可谓工程、科学、技术完美融合。

慧眼卫星团队成员在队旗上签名。 (资料图片)

面对冷板凳,始终选择默默坚守

慧眼的研制历程并非一路高歌猛进。更多的时候,卫星团队享受的是“冷板凳”,甚至数次被按下“暂停键”。每每遇到这样的时刻,团队成员都有着自己的选择。

顾荃莹是2006年进入五院总体部工作的,她的职业生涯几乎与慧眼同时起步。在经历了两年的预研之后,本应顺利立项的慧眼却因为种种原因被暂时搁置。2009年和2010年,是卫星团队寂寞的年份。立项遥遥无期,前景模糊不清。顾荃莹也被安排开展探月三期的论证工作。此时,团队中的老航天人发挥了“定海神针”的作用。据团队成员张龙回忆,曾任多颗返回式卫星总设计师的唐伯昶,这期间带领大家紧锣密鼓地继续开展慧眼的论证。“在他身上,丝毫看不出懈怠,带领大家以周例会的方式滚动推进工作,抓得很严也很细。”张龙坦言:“开始的时候我们还有些不解,但是2011年真的立项之后,我们已经把方案论证得很深入了,并没有因‘暂停’而荒废,很庆幸一直坚持下来了。”那时顾荃莹面临着新的选择:探月三期的队伍也在向她招手。在举世瞩目的嫦娥工程和前途未卜的慧眼之间,她选择了后者。“还是对这颗卫星感情深。”她说。慧眼卫星于她而言,早已成为工作和生活的一部分,须臾不离。

同样的感情流淌在团队成员之间。2011年,刚从学校毕业的梁中坚一入职就赶上了慧眼卫星立项。最初参与嫦娥研制的他被安排加入了慧眼卫星团队,从此慧眼成为他的唯一。与他同批入职的同事们,不少人短短几年间就在北斗、嫦娥、遥感卫星团队里经历了数次研制流程,频繁尝到了成功发射的甜头,但他却始终对“慧眼”情有独钟,不离不弃。“这是我们的第一颗‘星’,大家都像对待孩子一样去呵护她,一心盼着她成功。”梁中坚说。

面对空间科学的明天,始终选择静水深流

与慧眼卫星团队接触过的人,都会有感于他们的谦逊与勤勉。作为抓总研制者,即便在最困难、最紧迫的时候,他们也从未同科学家以及分系统的伙伴们红过脸。

“这颗卫星携带的载荷都太宝贵了,凝结着国内众多科学家近20年的心血,我们不敢让它们有丝毫损伤。”梁中坚说出了团队成员的心声。为此,他们温和而坚定地拒绝了很多存有质量隐患的外协产品,帮助外协厂家一起想办法提升质量,将航天质量管理规范传授给对方,甚至花费心血去对方单位授课。面对各类科学目标,以及伽马暴探测模式等后续增加的需求,他们向科学家虚心求教,掰开揉碎地吃透科学目标的深层内涵和任务要求,几年下来他们深入用户部门沟通协调数百次。每当科学载荷研制中遇到技术难点和困惑的时候,卫星团队都是主动靠上去,一起分析技术细节,优化技术和管理,毫无保留地传授工程研制经验和项目管理规范。五院王希季院士曾对卫星团队成员说:“要站在国家和使命的高度帮助有效载荷上天。”他们做到了!

孕育了航天三大里程碑和航天“三大精神”的五院,创新的步伐不断加快——从东方红一号到成功发射第100颗卫星,五院用了41年时间;接下来发射的100颗卫星,五院仅用了6年时间。慧眼的成功,无疑彰显了五院在多领域、多平台、全方位服务科学探测的能力。引力波、系外行星、地外生命、宜居星球探测……这些科幻小说中的情景,已在五院的系统规划和论证中一步步向我们走来。现在,顾荃莹被纳入到深空探测预研队伍,梁中坚则加入了嫦娥四号研制团队,更艰巨的使命在召唤他们。

(经济日报·中国经济网记者 姜天骄)


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