編者按：記錄最美的實干英姿，聆聽鏗鏘的奮斗足音。本期“實干最美”講述航天科技集團(tuán)五院西安分院載人航天工程團(tuán)隊負(fù)重攻堅、勇毅篤行的實干故事。
今年6月，共青團(tuán)中央公布了2022年“全國向上向善好青年”名單，西安分院載人航天工程團(tuán)隊獲得“全國向上向善好青年群體”榮譽(yù)稱號。
西安分院載人航天工程團(tuán)隊秉承“特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關(guān)、特別能奉獻(xiàn)”的載人航天精神，研制出了全國產(chǎn)化的中繼終端、天線網(wǎng)絡(luò)、儀表控制器應(yīng)用軟件等重要產(chǎn)品，創(chuàng)造出了從神舟一號到神舟十四號，從天舟一號到天舟四號，從天宮空間實驗室到天和核心艙等任務(wù)的100%成功。
15年“太空天路”時刻在線
中繼終端是地面對載人航天器進(jìn)行測控和通信的重要設(shè)備，通過中繼衛(wèi)星建立航天器與地面的通信鏈路，承擔(dān)著航天員與地面語音、視頻、電子郵件，科學(xué)實驗數(shù)據(jù)下傳以及整艙遙測傳輸?shù)墓δ堋?/p>
從神舟七號開始，西安分院載人航天工程團(tuán)隊為載人航天的每一艘飛船和每一個空間艙都配備了中繼終端系統(tǒng)。他們按照“研制一代、規(guī)劃一代、探索一代”的發(fā)展思路，推動產(chǎn)品升級換代，實現(xiàn)了中繼終端三次技術(shù)飛躍，將性能最優(yōu)、可靠性最強(qiáng)的產(chǎn)品應(yīng)用于載人航天任務(wù)，保障了我國歷次載人交會對接和多次太空授課。
為保障航天員安全，載人航天器對測控通信可靠性和覆蓋率有極高要求。西安分院載人航天工程團(tuán)隊負(fù)責(zé)人余曉川介紹，“載人航天工程原有的地面測控站、海上測控站測控覆蓋率較小，我們研制的中繼終端與中繼衛(wèi)星構(gòu)成天基測控通信網(wǎng)，實現(xiàn)了幾乎100%的測控覆蓋率?！?/p>
中國載人航天工程實施“三步走”戰(zhàn)略，第三步是要建造載人空間站，解決有較大規(guī)模的、長期有人照料的空間應(yīng)用問題。為保證空間站天和核心艙中繼終端能夠超長待機(jī)，研制團(tuán)隊既要解決可靠性問題，還要讓中繼終端能夠自行在軌維修。他們采用集成化、模塊化的設(shè)計思路，在地面的真空環(huán)境做了加速壽命試驗，模擬在軌運(yùn)行狀態(tài)，充分保證中繼終端在軌使用萬無一失。
30年自主創(chuàng)新步履不停
1992年，載人航天工程正式批準(zhǔn)實施，這支隊伍接到的第一個任務(wù)就是研制神舟一號飛船儀表分系統(tǒng)中最難的設(shè)備——系統(tǒng)控制器和多功能顯示器。系統(tǒng)控制器和多功能顯示器不僅是連接飛船多個分系統(tǒng)的重要設(shè)備，更是“隨船秘書”，能夠?qū)崟r傳遞和顯示飛船的各種狀態(tài)。
當(dāng)時，神舟飛船上應(yīng)用的儀表系統(tǒng)對體積、功耗和智能化的要求都非常高，但研制第一臺原理樣機(jī)的時間只有4個月，一批年輕的設(shè)計師開始集中攻關(guān)。1999年，神舟一號飛船成功發(fā)射，傳回地面的視頻圖像和地面設(shè)備測試表明，系統(tǒng)控制器和多功能顯示器工作正常，首次飛行取得圓滿成功。
從神舟五號載人飛船開始，對軟件的可靠性和安全性設(shè)計提出了更高的要求；天宮一號、天宮二號需要攻克軟件在軌更新、漢字輸入法、自主應(yīng)急返回等多項關(guān)鍵技術(shù)……每一次，研制團(tuán)隊都會迎難而上，不僅圓滿完成了每一項任務(wù)，更積累了大量研制經(jīng)驗，為空間站的建造奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
2021年4月29日，天和核心艙發(fā)射升空，其儀表需處理的數(shù)據(jù)信息量約為載人飛船的3倍以上，并且解算數(shù)據(jù)信息的方式各異，參數(shù)間的關(guān)聯(lián)紛繁復(fù)雜，尤其是總線需要的通信負(fù)荷量巨大。為了解決這一難題，研制團(tuán)隊通過合理任務(wù)分配及優(yōu)化算法，有效解決了總線通信吞吐量大和實時性高的問題。
空間站設(shè)計的在軌壽命不小于10年，如何保證儀表計算機(jī)應(yīng)用軟件在這期間穩(wěn)定運(yùn)行？儀表計算機(jī)應(yīng)用軟件負(fù)責(zé)人張赤萍介紹說：“儀表計算機(jī)應(yīng)用軟件通過上注方式，實現(xiàn)在軌軟件系數(shù)和代碼更新技術(shù)。同時，采用了多項可靠性措施，確保更新軟件的可靠性和安全性，并且在更新過程中不影響軟件的正常工作?！?/p>
核心技術(shù)實現(xiàn)自主可控
要建設(shè)中國人自己的空間站，必須實現(xiàn)核心技術(shù)的自主可控。
行波管放大器（以下簡稱行放）的國產(chǎn)化是西安分院載人航天工程團(tuán)隊需要攻克的一個技術(shù)難題。早在上世紀(jì)四五十年代，歐美國家就開始了對行放的研發(fā)，上世紀(jì)90年代，國外的Ka頻段行放就實現(xiàn)了在軌應(yīng)用。而當(dāng)時，我國的載人航天工程才正式立項，“為了實現(xiàn)科技自立自強(qiáng)，我們開始著手自己做國產(chǎn)產(chǎn)品的開發(fā)?！?余曉川說。
2008年，神舟七號載人飛船首次使用了國產(chǎn)化Ka頻段行波管放大器。歷經(jīng)18年，他們成功研制的國產(chǎn)行放覆蓋了所有通用頻段，應(yīng)用于導(dǎo)航、遙感、通信等多類衛(wèi)星，行放系列產(chǎn)品整體達(dá)到國際先進(jìn)水平，部分指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，有效推動了航天產(chǎn)品自主可控的進(jìn)程。
在空間站天和核心艙中航天員活動區(qū)的角落里，藏著一個漢語辭典大小的設(shè)備，它就是天線網(wǎng)絡(luò)。它在測控接收機(jī)、發(fā)射機(jī)與測控天線之間架起一座信號往來的橋梁，不僅能有效過濾雜波及減少干擾，還能將有效信號準(zhǔn)確送達(dá)目的地。
天線網(wǎng)絡(luò)是天和核心艙測控系統(tǒng)中少有的獨一份配置，一旦開機(jī)便處于常通狀態(tài)，需要在軌自主運(yùn)行十余年，無需航天員進(jìn)行操作。研制團(tuán)隊在天線網(wǎng)絡(luò)的材料選用、裝配工藝等方面都進(jìn)行了新一輪的技術(shù)改進(jìn)和試驗驗證。天線網(wǎng)絡(luò)研制負(fù)責(zé)人朋毅介紹：“我們的天線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在現(xiàn)階段同類產(chǎn)品中處于領(lǐng)先水平，是經(jīng)過地面試驗及飛行驗證的成熟技術(shù)，能夠確保產(chǎn)品的可靠性、安全性和長壽命?！?/p>
生動詮釋航天精神
2021年底，西安疫情形勢嚴(yán)峻，可是2022年載人航天工程團(tuán)隊要執(zhí)行6次發(fā)射任務(wù)，在家封閉就會拖延任務(wù)進(jìn)度。團(tuán)隊成員馮海浪在第一時間選擇當(dāng)“留下”的人，他封閉在工作區(qū)33天，白天工作，夜里和團(tuán)隊成員一起睡在辦公室。提起那段日子，他說，“雖然睡辦公室，休息少，但我卻覺得工作效率特別高?！?/p>
在團(tuán)隊里，像馮海浪一樣的人還有很多。12月的北京，室外溫度零下20度，他們冒著大雪開展中繼對接試驗。7月的西安，室外近40度，他們在高溫且不通風(fēng)的試驗帳篷里用風(fēng)扇“呵護(hù)”著試驗產(chǎn)品，自己卻汗流浹背。
每次說起這支隊伍，西安分院載人航天工程團(tuán)隊的指揮陳嵐都很自豪：“1992年中國載人航天工程正式立項，從那天起，我們就組成了一支戰(zhàn)斗力爆棚的團(tuán)隊。”
習(xí)近平總書記在給中國航天科技集團(tuán)空間站建造青年團(tuán)隊回信，勉勵廣大航天青年勇于創(chuàng)新突破，在逐夢太空的征途上發(fā)出青春的奪目光彩，為我國航天科技實現(xiàn)高水平自立自強(qiáng)再立新功。西安分院載人航天工程團(tuán)隊將牢記囑托，為保障空間站運(yùn)營階段密集發(fā)射任務(wù)積蓄能力、再立新功！
