中國航天科技集團(tuán)五院衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì):專注十年,磨礪“慧眼”
“科技創(chuàng)新、重大工程建設(shè)捷報(bào)頻傳!垩邸l(wèi)星遨游太空……我為中國人民迸發(fā)出來的創(chuàng)造偉力喝彩!”在習(xí)近平總書記2018年新年賀詞里,慧眼衛(wèi)星被點(diǎn)贊,這個(gè)開年的“大消息”,讓35歲的衛(wèi)星總體副主任設(shè)計(jì)師顧荃瑩喜出望外,她所在的航天科技集團(tuán)五院慧眼衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì)也沸騰了。
2018年1月30日,繼7個(gè)月前成功發(fā)射后,慧眼衛(wèi)星通過所有在軌“大考”,正式交付用戶;垩凼俏覈最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(dòng)特性。短短7個(gè)月,這個(gè)明眸善睞的“宇宙星探”已取得了多項(xiàng)零的突破,讓國人得以睜開自己的“慧眼”,洞見驚心動(dòng)魄的宇宙。這背后,中國航天科技集團(tuán)五院衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì)已癡情守護(hù)、專注前行了10年。10年間,他們?cè)鎸?duì)無數(shù)大大小小的選擇。
面對(duì)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(gè)關(guān)鍵詞,既彰顯衛(wèi)星的技術(shù)特點(diǎn),又象征著衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)的闖關(guān)精神——在無數(shù)個(gè)技術(shù)“攔路虎”面前,團(tuán)隊(duì)始終選擇最難的模式。
顧荃瑩至今仍對(duì)一個(gè)重大的選擇印象深刻。那是在衛(wèi)星研制方案的階段,大家遇到了一個(gè)在中國航天領(lǐng)域前所未有的難題。由于慧眼要隨時(shí)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(duì)地球固定指向的設(shè)計(jì)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(shí),都能準(zhǔn)確而快捷地向“家里”傳遞數(shù)據(jù)呢?
必須讓慧眼更智能!但是具體如何實(shí)現(xiàn)?實(shí)施團(tuán)隊(duì)有兩種意見:其一是半自主地計(jì)算、選擇最佳的天線,技術(shù)難度相對(duì)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(duì)這樣的分歧,衛(wèi)星總指揮兼總設(shè)計(jì)師潘騰堅(jiān)決地選擇了后者。
這個(gè)選擇意味著他們要在精確性、機(jī)動(dòng)性等方面展開艱苦的攻關(guān)和試驗(yàn)。最終,他們用交叉布局、自主選擇算法等創(chuàng)新性的方法,圓滿實(shí)現(xiàn)了需求。從7個(gè)月出色的在軌表現(xiàn)看,當(dāng)時(shí)的選擇雖“苦”了自己,卻為用戶節(jié)省了大量時(shí)間和人力成本,同時(shí)也帶動(dòng)了我國空間科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新的步伐。
2016年2月份,已完成力學(xué)試驗(yàn)的慧眼,馬上就要鉆進(jìn)真空罐開展熱試驗(yàn)。衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)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(shí)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,錯(cuò)過這個(gè)國際最新潮流,就意味著在空間科學(xué)俱樂部里缺少話語權(quán)。因此,絲毫沒有試著向科學(xué)家們解釋各種“不可能”,潘騰咬定了要干。
為此,潘騰帶著團(tuán)隊(duì)成員,與科學(xué)載荷深入溝通,牽引著相關(guān)分系統(tǒng)展開艱苦論證,共同開發(fā)平臺(tái)和載荷潛能,在不改變硬件狀態(tài)的情況下,用巧妙的算法、指令約束等手段,以強(qiáng)大的軟件實(shí)現(xiàn)了這一功能。他們和時(shí)間賽跑,不到兩個(gè)月的時(shí)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7個(gè)月內(nèi),慧眼探測到數(shù)十個(gè)伽馬射線暴,其中有幾個(gè)是獨(dú)家發(fā)現(xiàn)。用戶評(píng)價(jià):“目前取得的初步成果已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過預(yù)期!
這樣的故事,在慧眼衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)還有很多。憑借闖關(guān)精神,團(tuán)隊(duì)逐個(gè)攻破了一個(gè)又一個(gè)難題;垩垭m采用的是成熟平臺(tái),但是為了科學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)實(shí)行了大量個(gè)性化定制,不論是平臺(tái)設(shè)計(jì)、姿態(tài)控制,還是溫度控制設(shè)計(jì),都體現(xiàn)出世界一流水平,多項(xiàng)技術(shù)填補(bǔ)了國內(nèi)空白,可謂工程、科學(xué)、技術(shù)完美融合。
面對(duì)冷板凳,始終選擇默默堅(jiān)守
慧眼的研制歷程并非一路高歌猛進(jìn)。更多的時(shí)候,衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)享受的是“冷板凳”,甚至數(shù)次被按下“暫停鍵”。每每遇到這樣的時(shí)刻,團(tuán)隊(duì)成員都有著自己的選擇。
顧荃瑩是2006年進(jìn)入五院總體部工作的,她的職業(yè)生涯幾乎與慧眼同時(shí)起步。在經(jīng)歷了兩年的預(yù)研之后,本應(yīng)順利立項(xiàng)的慧眼卻因?yàn)榉N種原因被暫時(shí)擱置。2009年和2010年,是衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)寂寞的年份。立項(xiàng)遙遙無期,前景模糊不清。顧荃瑩也被安排開展探月三期的論證工作。此時(shí),團(tuán)隊(duì)中的老航天人發(fā)揮了“定海神針”的作用。據(jù)團(tuán)隊(duì)成員張龍回憶,曾任多顆返回式衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師的唐伯昶,這期間帶領(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(huì)的方式滾動(dòng)推進(jìn)工作,抓得很嚴(yán)也很細(xì)。”張龍?zhí)寡裕骸伴_始的時(shí)候我們還有些不解,但是2011年真的立項(xiàng)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(jiān)持下來了!蹦菚r(shí)顧荃瑩面臨著新的選擇:探月三期的隊(duì)伍也在向她招手。在舉世矚目的嫦娥工程和前途未卜的慧眼之間,她選擇了后者!斑是對(duì)這顆衛(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,須臾不離。
同樣的感情流淌在團(tuán)隊(duì)成員之間。2011年,剛從學(xué)校畢業(yè)的梁中堅(jiān)一入職就趕上了慧眼衛(wèi)星立項(xiàng)。最初參與嫦娥研制的他被安排加入了慧眼衛(wèi)星團(tuán)隊(duì),從此慧眼成為他的唯一。與他同批入職的同事們,不少人短短幾年間就在北斗、嫦娥、遙感衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)里經(jīng)歷了數(shù)次研制流程,頻繁嘗到了成功發(fā)射的甜頭,但他卻始終對(duì)“慧眼”情有獨(dú)鐘,不離不棄。“這是我們的第一顆‘星’,大家都像對(duì)待孩子一樣去呵護(hù)她,一心盼著她成功!绷褐袌(jiān)說。
面對(duì)空間科學(xué)的明天,始終選擇靜水深流
與慧眼衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)接觸過的人,都會(huì)有感于他們的謙遜與勤勉。作為抓總研制者,即便在最困難、最緊迫的時(shí)候,他們也從未同科學(xué)家以及分系統(tǒng)的伙伴們紅過臉。
“這顆衛(wèi)星攜帶的載荷都太寶貴了,凝結(jié)著國內(nèi)眾多科學(xué)家近20年的心血,我們不敢讓它們有絲毫損傷!绷褐袌(jiān)說出了團(tuán)隊(duì)成員的心聲。為此,他們溫和而堅(jiān)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)量管理規(guī)范傳授給對(duì)方,甚至花費(fèi)心血去對(duì)方單位授課。面對(duì)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,掰開揉碎地吃透科學(xué)目標(biāo)的深層內(nèi)涵和任務(wù)要求,幾年下來他們深入用戶部門溝通協(xié)調(diào)數(shù)百次。每當(dāng)科學(xué)載荷研制中遇到技術(shù)難點(diǎn)和困惑的時(shí)候,衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)都是主動(dòng)靠上去,一起分析技術(shù)細(xì)節(jié),優(yōu)化技術(shù)和管理,毫無保留地傳授工程研制經(jīng)驗(yàn)和項(xiàng)目管理規(guī)范。五院王希季院士曾對(duì)衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)成員說:“要站在國家和使命的高度幫助有效載荷上天!彼麄冏龅搅耍
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(hào)到成功發(fā)射第100顆衛(wèi)星,五院用了41年時(shí)間;接下來發(fā)射的100顆衛(wèi)星,五院僅用了6年時(shí)間。慧眼的成功,無疑彰顯了五院在多領(lǐng)域、多平臺(tái)、全方位服務(wù)科學(xué)探測的能力。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,F(xiàn)在,顧荃瑩被納入到深空探測預(yù)研隊(duì)伍,梁中堅(jiān)則加入了嫦娥四號(hào)研制團(tuán)隊(duì),更艱巨的使命在召喚他們。(經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)·中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者 姜天驕)