“我們是第一次承擔(dān)航天載荷研制任務(wù)，整個(gè)團(tuán)隊(duì)從零開始組建，隨著載荷的交付，團(tuán)隊(duì)也實(shí)現(xiàn)了從科研到應(yīng)用的思維轉(zhuǎn)換?！敝袊?guó)科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所（以下簡(jiǎn)稱安徽光機(jī)所）研究員洪津、熊偉在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)如是說(shuō)。
10月18日，高分五號(hào)衛(wèi)星大氣氣溶膠多角度偏振探測(cè)儀（dpc）和大氣主要溫室氣體監(jiān)測(cè)儀（gmi）正樣通過(guò)航天八院環(huán)境衛(wèi)星項(xiàng)目辦組織的交付驗(yàn)收評(píng)審，洪津是dpc的主任設(shè)計(jì)師，熊偉是gmi的主任設(shè)計(jì)師。
早在今年7月1日，高分五號(hào)衛(wèi)星大氣痕量差分吸收光譜儀（emi）已完成正樣交付驗(yàn)收評(píng)審。至此，安徽光機(jī)所承擔(dān)的高分五號(hào)衛(wèi)星3臺(tái)載荷正樣的研制工作已經(jīng)全部完成。這三臺(tái)載荷被稱為大氣“觀察員”。近日，《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪了安徽光機(jī)所高分五號(hào)衛(wèi)星載荷研制團(tuán)隊(duì)。
高分五號(hào)的載荷
高分五號(hào)計(jì)劃于2017年發(fā)射，屬于高分專項(xiàng)系列衛(wèi)星，這里的高分專項(xiàng)是指高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)，是國(guó)務(wù)院發(fā)布的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》中確定的16個(gè)重大專項(xiàng)之一。
據(jù)悉，高分專項(xiàng)共計(jì)劃發(fā)射十余顆高分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星，從而建成我國(guó)自主的陸地、大氣和海洋的衛(wèi)星觀測(cè)系統(tǒng)。emi、dpc和gmi是高分五號(hào)衛(wèi)星的主要載荷，是安徽光機(jī)所承擔(dān)的首批衛(wèi)星載荷任務(wù)。
其中，emi可監(jiān)測(cè)全球（或區(qū)域）范圍內(nèi)對(duì)氣候和生態(tài)環(huán)境有重要影響的臭氧、二氧化氮、二氧化硫等大氣痕量氣體的分布和變化，定量獲得我國(guó)區(qū)域上空及全球空氣質(zhì)量變化、污染氣體的分布輸運(yùn)過(guò)程，監(jiān)測(cè)工業(yè)排放和生物燃燒對(duì)大氣組成成分、全球氣候變化的影響。
emi的主任設(shè)計(jì)師司福祺研究員告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者：“這里的大氣痕量氣體是指大氣中含量很少的氣體組分，它們中有一些是天然排放的，也有一些是由于人類活動(dòng)而排放的?！?/p>
這些痕量氣體受到各種物理、化學(xué)、生物、地球過(guò)程的作用并參與生物地球化學(xué)的循環(huán)，對(duì)全球大氣環(huán)境及生態(tài)造成了重大影響，例如光化學(xué)煙霧、酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層破壞等無(wú)不與痕量氣體有關(guān)。
洪津介紹了dpc的主要任務(wù)與功能是獲取地球大氣多角度多光譜偏振輻射數(shù)據(jù)，用于大氣氣溶膠和云的觀測(cè)，獲取全球大氣氣溶膠和云的時(shí)空分布信息，滿足全球氣候變化研究、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)、遙感數(shù)據(jù)高精度大氣校正等應(yīng)用需求。
熊偉介紹了gmi的主要任務(wù)與功能是獲取周期性高光譜探測(cè)數(shù)據(jù)，定量監(jiān)測(cè)大氣中的二氧化碳、甲烷等溫室氣體，通過(guò)獲取氧氣、二氧化碳、甲烷的高精度吸收光譜信息，反演大尺度范圍的大氣主要溫室氣體濃度含量數(shù)據(jù)。
從零組建的團(tuán)隊(duì)
3位主任設(shè)計(jì)師在授受采訪時(shí)無(wú)一例外地表示，這是團(tuán)隊(duì)第一次承擔(dān)航天載荷的型號(hào)任務(wù)，團(tuán)隊(duì)前后花了5年多時(shí)間順利完成交付。雖然承擔(dān)衛(wèi)星載荷研制任務(wù)壓力巨大，但收獲了極為難得的人生經(jīng)歷。
洪津告訴記者：“團(tuán)隊(duì)的組建是從零開始的，通過(guò)人才引進(jìn)與培養(yǎng)，逐步解決了人手不足的問(wèn)題，最終打造了一支吃苦耐勞的攻堅(jiān)隊(duì)伍?！毙軅ブ两襁€記得團(tuán)隊(duì)花費(fèi)了很大力氣實(shí)現(xiàn)高光譜分辨率前提下提高信噪比?！拔覀円贿呄驀?guó)外團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)，一邊進(jìn)行技術(shù)方案優(yōu)化和改進(jìn)”。
洪津和熊偉團(tuán)隊(duì)共同承擔(dān)了兩臺(tái)載荷的研制，團(tuán)隊(duì)也從最初的十多人發(fā)展壯大為四十多人。洪津表示，團(tuán)隊(duì)遇到的最大困難是沒(méi)有航天載荷研制的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，直到工程樣機(jī)的順利驗(yàn)收。
安徽光機(jī)所高分五號(hào)載荷研制團(tuán)隊(duì)從2011年開始工程樣機(jī)的研制，排除缺乏航天載荷研制經(jīng)驗(yàn)的困難，克服了不熟悉航天質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)、接口等問(wèn)題，經(jīng)過(guò)一年多的科研，于2012年完成了3個(gè)衛(wèi)星載荷的工程樣機(jī)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)工作。
3位主任設(shè)計(jì)師至今仍記得，在當(dāng)年的驗(yàn)收測(cè)試會(huì)上，驗(yàn)收專家組對(duì)工程樣機(jī)的光譜范圍、光譜分辨率、信噪比、視場(chǎng)、輻射定標(biāo)等主要參數(shù)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)抽測(cè)，測(cè)試結(jié)果各項(xiàng)指標(biāo)符合研制技術(shù)要求。
不久的將來(lái)，高分五號(hào)衛(wèi)星將搭載安徽光機(jī)所研制的3臺(tái)載荷發(fā)射升空，通過(guò)自己設(shè)計(jì)研制的大氣“觀察員”，科研人員可以進(jìn)一步觀測(cè)研究大氣環(huán)境。
科研應(yīng)用的轉(zhuǎn)化
談及收獲，洪津最大的體會(huì)是之前從事的科研工作以研究為主線，而高分五號(hào)衛(wèi)星載荷的研制屬于工程應(yīng)用，參與工程項(xiàng)目與實(shí)驗(yàn)室里的一些習(xí)慣做法和辦事風(fēng)格均有較大差異。
“中科院傳統(tǒng)的科研文化崇尚發(fā)散思維，但工程應(yīng)用需要在循規(guī)蹈矩的基礎(chǔ)上解決實(shí)際問(wèn)題?！焙榻虬l(fā)現(xiàn)，通過(guò)參與高分五號(hào)衛(wèi)星載荷的研制，團(tuán)隊(duì)文化出現(xiàn)了轉(zhuǎn)變，能夠設(shè)身處地思考航天工程需要的技術(shù)問(wèn)題。
當(dāng)年安徽光機(jī)所之所以能在承接高分五號(hào)衛(wèi)星載荷任務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，洪津認(rèn)為與技術(shù)的積累和沉淀有關(guān)。
以自己團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的dpc載荷為例，洪津向記者介紹到，多光譜、多角度、偏振是該載荷的3項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)，尤其是偏振技術(shù)測(cè)量氣溶膠具有較大優(yōu)勢(shì)，也是國(guó)外使用的主流技術(shù)，安徽光機(jī)所從1996年就開始關(guān)注該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
“雖然當(dāng)年有多家單位競(jìng)爭(zhēng)，但在國(guó)內(nèi)用偏振技術(shù)測(cè)量氣溶膠我們的優(yōu)勢(shì)明顯，這也是最終我們勝出的一方面因素?！焙榻蛘f(shuō)。高分五號(hào)衛(wèi)星一共搭載6臺(tái)載荷，安徽光機(jī)所承擔(dān)了其中3臺(tái)載荷的研制。
熊偉也告訴記者，通過(guò)參與五號(hào)衛(wèi)星載荷的研制，自己在遇到困難時(shí)的態(tài)度有很大改變，責(zé)任感也隨之提升，在攻堅(jiān)克難的同時(shí)，團(tuán)隊(duì)也通過(guò)磨合歷練而成長(zhǎng)，齊心協(xié)力解決難題。
