用航天精神托起新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星——記中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院導(dǎo)航衛(wèi)星研制團隊
導(dǎo)航衛(wèi)星研制團隊的科研人員在工作。
中國科學(xué)院二代導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射場實驗隊合影。微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院供圖
2015年3月30日,我國首顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在長征三號丙運載火箭、遠征一號上面級獨立飛行器的接力護送下,準(zhǔn)確進入距地面36000公里的傾斜地球同步軌道,標(biāo)志著我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)邁出了區(qū)域運行到全球覆蓋的第一步,開啟了2020年實現(xiàn)全球組網(wǎng)的新起點。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自主建設(shè)、獨立運行,與世界其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、測速、授時服務(wù),并兼具短報文通信能力。
此次發(fā)射的我國首顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,是我國發(fā)射的第17顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,由中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研制。前不久,中科院導(dǎo)航衛(wèi)星團隊獲得了2015年中科院先進集體榮譽稱號。
艱巨的任務(wù)
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠定位時間與位置,是國家重要的戰(zhàn)略資源,又是信息時代的巨大市場。2011年10月,我國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)重大專項試驗衛(wèi)星工程啟動實施,上海微小衛(wèi)星工程中心作為中科院衛(wèi)星系統(tǒng)總體單位,承擔(dān)試驗衛(wèi)星工程中1顆IGSO和1顆MEO導(dǎo)航試驗衛(wèi)星研制任務(wù)。根據(jù)要求,兩顆星必須于2015年底前發(fā)射。
這兩顆衛(wèi)星首次使用中科院導(dǎo)航衛(wèi)星專用平臺、首次采用上面級直接入軌發(fā)射方式、首次驗證星間鏈路與自主導(dǎo)航體制、首次大量使用國產(chǎn)化核心器部件,是中科院首次承擔(dān)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星研制任務(wù),也是中科院首次研制高軌道、高可靠、長壽命的業(yè)務(wù)運行衛(wèi)星,被列為“中國科學(xué)院2015年空天領(lǐng)域頭號任務(wù)”。
承擔(dān)這個“頭號任務(wù)”的是中科院導(dǎo)航衛(wèi)星團隊。這支由81人組成的團隊,其中75%是“80后”,61%是“85后”,平均年齡不到30歲,大部分人都是剛剛從校園走出來,從未有任何衛(wèi)星研發(fā)經(jīng)驗,要在短短的三年時間里完成這么艱巨的任務(wù),幾乎是不可能的事情。在研制它的1251個日夜里,這支年輕團隊,幾乎把一年當(dāng)兩年用,研制計劃從周一排到周日。
衛(wèi)星總設(shè)計師林寶軍坦言,新一代北斗衛(wèi)星技術(shù)難度之大、任務(wù)要求之高、研制進度之緊張在小衛(wèi)星歷史上都是前所未有的。特別是其首次使用中科院導(dǎo)航衛(wèi)星專用平臺、首次大量使用國產(chǎn)化器部件以實現(xiàn)自主可控、獨創(chuàng)性地提出了功能鏈設(shè)計理念等,上述方面都實現(xiàn)了創(chuàng)新和突破。
相比前期北斗衛(wèi)星3噸的“體重”,848公斤的新星來了一次完美的“瘦身”。原本航天設(shè)備在重量上“斤斤計較、克克計較”,這一下“瘦身”2/3體重,怎不令人刮目相看?從3噸到848公斤,就蘊含著衛(wèi)星設(shè)計理念、組織管理模式的整體變革。林寶軍說,傳統(tǒng)衛(wèi)星按照姿態(tài)控制、熱控制、結(jié)構(gòu)、能源等分成十幾個分系統(tǒng),再把各個分系統(tǒng)組裝到一起?!半m然分工清晰,卻難以優(yōu)化?!庇谑?,他大膽嘗試按照功能鏈劃分的新方法——僅從計算機來看,一顆衛(wèi)星上,原本十幾個分系統(tǒng)共需要20多臺計算機控制,現(xiàn)在優(yōu)化為1臺,可靠性大大提高。
守護時空資源
為了實現(xiàn)創(chuàng)新,研發(fā)團隊聘請了十幾位經(jīng)驗豐富的航天老專家作為顧問,同時在技術(shù)驗證上采取了最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。
“很多測試一做就是一個月,還常會連續(xù)24小時不間斷,一年里測試幾十個通宵,也是家常便飯。”衛(wèi)星質(zhì)量部副部長崔帥說,年輕的研發(fā)人員幾乎只有工作,沒有生活。有趣的是,型號隊伍里一對“85后”干脆將工作過成了生活,在工作中培養(yǎng)出情愫,結(jié)成了夫妻。
質(zhì)量部有一位年近70歲的“老法師”季海潮,他的“火眼金睛”令所有人嘆服:每次他都會拿著放大鏡,仔細(xì)檢查產(chǎn)品的電路板,出現(xiàn)多余焊珠、焊接不規(guī)范,都逃不過他的檢驗?!八偰軓膭e人看不出問題的地方,找出一二十個問題?!睂?dǎo)航總師助理龔文斌說,“老季看過了,大家就放心了?!?/p>
2015年3月30日,我國首顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射成功;2015年4月21日,星載原子鐘、時頻、大功率行波管放大器等導(dǎo)航有效載荷順利開機;4月21日地面成功接收到衛(wèi)星下發(fā)的導(dǎo)航信號,標(biāo)志著衛(wèi)星研制、發(fā)射取得了圓滿成功。這意味著我國北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)的“三步走”,已邁出了第三步——到2020年,由5顆地球同步軌道衛(wèi)星和30顆地球傾斜軌道衛(wèi)星組成的北斗系統(tǒng),將實現(xiàn)全球?qū)Ш蕉ㄎ?。從此,時間與位置這一重要的戰(zhàn)略資源,將牢牢掌握在中國人自己的手中。
導(dǎo)航衛(wèi)星副總指揮李國通表示,按照“三步走”的總體規(guī)劃分步實施,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)計劃于2020年前后完成全球組網(wǎng)建設(shè),將會提供更高精度的北斗時間和定位基準(zhǔn)。
小衛(wèi)星精神
這支隊伍盡管年輕,卻有著非常一致的價值取向。2012年,李紹前從哈工大一畢業(yè),就進入北斗衛(wèi)星研發(fā)團隊。晚上加班是常態(tài),人人都不求加班費。每每與畢業(yè)進外企的同學(xué)比較工作量和收入,李紹前也自覺納悶,小衛(wèi)星到底有何魔力,待遇不算高,工作量超大,任務(wù)難度高,卻樂此不疲。
“小衛(wèi)星團隊有一個樂見年輕人成長、允許年輕人試錯的領(lǐng)導(dǎo)層。衛(wèi)星總設(shè)計師林寶軍是‘60后’,副總設(shè)計師沈?qū)W民是‘50后’,他們年長位高,卻放心讓年輕人‘挑擔(dān)子’。遇到困難,或指點或鼓勵,與年輕人交心找問題。在上下級交流毫無隔膜的寬松氛圍中,同事們都很愛和領(lǐng)導(dǎo)們說說心底的‘創(chuàng)新話’?!崩罱B前坦言。
由于經(jīng)常在總設(shè)計師林寶軍的眼皮子底下工作,導(dǎo)航項目辦的沈苑、李磊霞、毋冬梅、曹昕四個年輕女孩兒,被林寶軍稱為“北斗四朵金花”。
若要問女孩子造衛(wèi)星是啥感覺?“四朵金花”之一的毋冬梅說,和男孩子一樣,就是航天精神:特別能吃苦,特別能戰(zhàn)斗,特別能攻關(guān),特別能奉獻。
當(dāng)2015年3月30日21時52分衛(wèi)星發(fā)射成功那一刻,沈苑滿含淚水地寫下了這樣一段話:“每一個參與其中的人,都會不舍于她的離開,但離開也意味著成長,也將會是它新的開始。目送愛星腳踏巨浪,奔向浩渺宇宙;祈愿不日圓滿成功,服務(wù)國際民生?!?/p>
曾有一次,人力資源部請研發(fā)團隊統(tǒng)計工作量,沒想到按照每天工作8小時計算,幾乎每個科研人員一年都工作了400多天,扣除節(jié)假日,幾乎把一年當(dāng)作兩年用。就在這個拼命三郎式的團隊里,女性竟然占了1/3。如此大的工作壓力,眼淚自然少不了:有的因為看不到年幼的孩子而流,有的完全因為累極了而哭,還有更多的眼淚則凝聚著對衛(wèi)星事業(yè)的熱愛。
中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院導(dǎo)航衛(wèi)星這支年輕的團隊,充分發(fā)揮了科學(xué)院的創(chuàng)新精神和“知其然知其所以然”的科學(xué)求真精神,用“勤于學(xué)習(xí)、勇于創(chuàng)新、敢于挑戰(zhàn)、善于合作、甘于奉獻”的工作作風(fēng)踐行著對國家的承諾,譜寫出中國航天的小衛(wèi)星精神。