航天八院

12月18日下午，上海云天低垂、陰雨綿綿，龍華殯儀館莊嚴(yán)肅穆、哀樂低回，人們自發(fā)前來排起長(zhǎng)長(zhǎng)的隊(duì)伍，含淚送別我國(guó)優(yōu)秀的衛(wèi)星總體和控制技術(shù)專家、風(fēng)云系列極軌氣象衛(wèi)星的開拓者之一孟執(zhí)中同志。

追風(fēng)逐云幾經(jīng)磨礪不忘航天初心，耕宇牧星矢志不渝功成氣象強(qiáng)國(guó)。 “一個(gè)人活著，總要對(duì)國(guó)家、社會(huì)和人民有所貢獻(xiàn)，有所作為，那么到生命終止時(shí)，才不會(huì)遺憾。”孟執(zhí)中用一生踐諾，將自己最美好的時(shí)光、最旺盛的精力投入到風(fēng)云衛(wèi)星的研制之中，推動(dòng)我國(guó)氣象衛(wèi)星事業(yè)從無(wú)到有、從跟跑并跑到領(lǐng)跑，最終邁入氣象強(qiáng)國(guó)行列。

“能夠解決最實(shí)際的問題，才是科技之大為”

孟執(zhí)中畢業(yè)于華南工學(xué)院，進(jìn)入蘇聯(lián)科學(xué)院進(jìn)修，回國(guó)后便在中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所從事相關(guān)設(shè)計(jì)研究工作。

1965年，接受組織安排，孟執(zhí)中轉(zhuǎn)向我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星工程設(shè)計(jì)和研究工作，主要負(fù)責(zé)東方紅一號(hào)衛(wèi)星地面測(cè)控中心和臺(tái)站的計(jì)算機(jī)的研制。

根據(jù)中央下達(dá)的任務(wù)，上海開始組織風(fēng)暴一號(hào)兩級(jí)液體火箭和長(zhǎng)空一號(hào)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星的研制，統(tǒng)稱“七○一”工程。由于上海技術(shù)人員不足和缺少這方面的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)推薦，孟執(zhí)中和十幾位科研人員一起，參加上海衛(wèi)星隊(duì)伍的組建。

他來到上海的時(shí)候沒有實(shí)驗(yàn)室，也沒有一臺(tái)儀器。造衛(wèi)星的人就在華寧路劍川路那邊租農(nóng)民的房子住，那時(shí)候農(nóng)民住在里面，自己養(yǎng)豬養(yǎng)雞，號(hào)稱住在“養(yǎng)豬新村”。條件可以說是一窮二白，但大家學(xué)習(xí)的勁頭十足。孟執(zhí)中也是第一次負(fù)責(zé)衛(wèi)星總體，他只能邊干邊學(xué)，不斷挑戰(zhàn)自己。長(zhǎng)空一號(hào)衛(wèi)星的研制，讓孟執(zhí)中由課題研究轉(zhuǎn)向了工程實(shí)踐：“能夠解決最實(shí)際的問題，才是科技之大為?！?/p>

長(zhǎng)空一號(hào)首次在我國(guó)衛(wèi)星上采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，當(dāng)時(shí)，國(guó)際上衛(wèi)星計(jì)算機(jī)控制剛起步，孟執(zhí)中研究了在國(guó)內(nèi)衛(wèi)星上采用計(jì)算機(jī)控制的技術(shù)，制定了衛(wèi)星計(jì)算機(jī)程控方案，組織并參與首臺(tái)星載計(jì)算機(jī)的研制，解決了衛(wèi)星在軌飛行靈活準(zhǔn)確設(shè)置探測(cè)區(qū)等關(guān)鍵技術(shù)。長(zhǎng)空一號(hào)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星在1975年、1976年先后進(jìn)行了三次成功的飛行試驗(yàn)。

“當(dāng)時(shí)真的想從塔架上跳下去”

1970年2月，周總理批準(zhǔn)中共中央、國(guó)務(wù)院、中央軍委文件，下達(dá)了研制氣象衛(wèi)星的任務(wù)?！案阄覀冏约旱臍庀笮l(wèi)星”，成了孟執(zhí)中畢生為之奮斗的夢(mèng)！

風(fēng)云一號(hào)，是我國(guó)自行設(shè)計(jì)研制的第一代在極地軌道上運(yùn)行的氣象衛(wèi)星，主要任務(wù)是獲取全球的氣象云圖和海洋資料，用于天氣預(yù)報(bào)、氣象和海洋科學(xué)研究，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)服務(wù)。1988年9月7日，經(jīng)過近10年的努力，我國(guó)第一顆風(fēng)云氣象衛(wèi)星成功發(fā)射，使我國(guó)成為世界上第三個(gè)擁有極軌氣象衛(wèi)星的國(guó)家。

但航天型號(hào)的研制從來不會(huì)一帆風(fēng)順。1988年9月4日，風(fēng)云一號(hào)A星即將發(fā)射。指揮員發(fā)出命令：“5小時(shí)準(zhǔn)備！”就在這時(shí)，發(fā)射控制中心的控制臺(tái)上一下子失去了衛(wèi)星所有的遙測(cè)信號(hào)，發(fā)射不得不中止。在場(chǎng)所有人的眼光投向了衛(wèi)星試驗(yàn)隊(duì)。

風(fēng)云一號(hào)衛(wèi)星工程總師任新民下令就地檢查，衛(wèi)星的回轉(zhuǎn)平臺(tái)被打開，風(fēng)云一號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師孟執(zhí)中、姿控系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師徐福祥帶著試驗(yàn)隊(duì)員爬上了幾十米高的塔架，給風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星做了一次終生難忘的“手術(shù)”。直到傍晚才查清故障原因，原來是遙測(cè)機(jī)的CMOS電路在特定的情況下發(fā)生了“栓鎖”。試驗(yàn)隊(duì)組織人員取下遙測(cè)機(jī)，進(jìn)行返修，終于在第二天早晨將修復(fù)后的遙測(cè)機(jī)裝入衛(wèi)星，等待發(fā)射。

就在風(fēng)云一號(hào)A 星升空的第39天，意外又發(fā)生了。在國(guó)家衛(wèi)星氣象中心的云圖接收、處理工作室里，人們發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)星姿態(tài)發(fā)生變化，云圖慢慢偏斜，最后只留下地球的一條弧線，衛(wèi)星失控了。一旁的國(guó)家氣象局局長(zhǎng)鄒競(jìng)蒙急切地問：“還有辦法嗎？”孟執(zhí)中無(wú)言以對(duì)。由于沒有安裝備份設(shè)備，眾目睽睽下，我國(guó)第一顆氣象衛(wèi)星慢慢消失在太空。風(fēng)云一號(hào)A 星在升空僅僅39天之后，結(jié)束了短暫的“生命”。

“失敗的教訓(xùn)比成功的經(jīng)驗(yàn)更寶貴”

緊隨其后的風(fēng)云一號(hào)B星同樣留下了遺憾。1990年9月3日，風(fēng)云一號(hào)B星由長(zhǎng)征四號(hào)甲運(yùn)載火箭成功發(fā)射，及時(shí)為第十一屆亞運(yùn)會(huì)提供氣象預(yù)報(bào)。但十多天過后，衛(wèi)星開始出現(xiàn)異常，隊(duì)員們及時(shí)通過地面處理完成了修復(fù)，但同時(shí)遇到了一個(gè)更加棘手的故障，B星在元器件選用和軟件設(shè)計(jì)上留下了未進(jìn)行抗輻射加固的漏洞，計(jì)算機(jī)電路芯片在空間高能粒子轟擊下容易產(chǎn)生單粒子翻轉(zhuǎn)問題，隨時(shí)會(huì)引發(fā)計(jì)算機(jī)工作失常，姿控系統(tǒng)故障。唯一的補(bǔ)救方法只能加強(qiáng)地面對(duì)衛(wèi)星的監(jiān)視，及時(shí)糾錯(cuò)減少損失。

孟執(zhí)中和徐福祥帶領(lǐng)衛(wèi)星總體和姿控系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員，分兩個(gè)工作組，輪流在西安衛(wèi)星測(cè)控中心值班，配合中心人員，抓住衛(wèi)星每天僅有的六次飛臨中國(guó)境內(nèi)的機(jī)會(huì)，監(jiān)視衛(wèi)星在軌工作情況，采取補(bǔ)救措施，全力以赴挽救衛(wèi)星。

1991年2月14日，正是大年三十。白天的三軌測(cè)量都很正常，衛(wèi)星一點(diǎn)毛病沒有，很穩(wěn)定。到了晚上，突然衛(wèi)星云圖發(fā)生扭曲，并不停地滾動(dòng)，控制系統(tǒng)出了問題！隨后75天里，一場(chǎng)世界航天史上罕見的衛(wèi)星地面營(yíng)救行動(dòng)開始了。工作人員不間斷地輪流值勤，一次次地挽救了衛(wèi)星，使之恢復(fù)了正常工作，即便如此，它的壽命卻大打了折扣。風(fēng)云一號(hào)B星斷續(xù)工作到1992年11月，在軌累計(jì)正常運(yùn)行285天，未能達(dá)到一年的設(shè)計(jì)壽命指標(biāo)。

孟執(zhí)中鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)：“失敗的教訓(xùn)比成功的經(jīng)驗(yàn)更寶貴。不怕失敗、勇于創(chuàng)新、堅(jiān)韌不拔、奮發(fā)圖強(qiáng)，為航天事業(yè)再創(chuàng)新輝煌?！?/p>

“把衛(wèi)星的可靠性和性能放在同等地位”

1994年1月，組織安排孟執(zhí)中繼續(xù)主持風(fēng)云一號(hào)02批衛(wèi)星的研制工作。此時(shí)正值衛(wèi)星研制隊(duì)伍最不穩(wěn)定的時(shí)期，一方面“造導(dǎo)彈的不如賣茶葉蛋的”，需要兼任509所所長(zhǎng)的孟執(zhí)中四處“化緣”;另一方面A星、B星的坎坷也使得“造星不如租星”的觀點(diǎn)再度興起。

這一年孟執(zhí)中已60歲，他表示：“風(fēng)云一號(hào)衛(wèi)星雖然發(fā)射成功了，但運(yùn)行壽命沒有達(dá)到預(yù)定的要求，沒有一個(gè)好的結(jié)果，我是不會(huì)離開這個(gè)崗位的……”孟執(zhí)中在風(fēng)云一號(hào)02批C星初樣研制動(dòng)員會(huì)上的一席話，極大地凝聚和鼓舞了衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì)。

孟執(zhí)中分析，風(fēng)云一號(hào)A星、B星未完成任務(wù)的原因，不在于性能指標(biāo)沒有達(dá)到要求，而是由于可靠性不高造成中途夭折。當(dāng)時(shí)還有人說風(fēng)云一號(hào)是“玩具星”“短命星”，這些都讓研制團(tuán)隊(duì)下定決心要提高質(zhì)量、增強(qiáng)可靠性。于是研制一顆長(zhǎng)期可靠穩(wěn)定運(yùn)行的業(yè)務(wù)應(yīng)用氣象衛(wèi)星成為團(tuán)隊(duì)共同的目標(biāo)。

在樹立團(tuán)隊(duì)的質(zhì)量意識(shí)的同時(shí)，孟執(zhí)中帶著大家一起研究衛(wèi)星工程研制的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和質(zhì)量措施，解決姿控系統(tǒng)長(zhǎng)壽命、電源可靠性、空間抗輻照等問題， 將風(fēng)云一號(hào)衛(wèi)星研制過程中出現(xiàn)的問題和解決之策匯編成冊(cè)，成為衛(wèi)星可靠性設(shè)計(jì)和排故方案的典型教材。風(fēng)云一號(hào)C星姿控分系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，孟執(zhí)中帶領(lǐng)大家對(duì)自主故障識(shí)別和重組系統(tǒng)等方面做了全面修改和完善，軟件可靠性水平也有了很大提高。

1999年5月10日，風(fēng)云一號(hào)C星成功發(fā)射，在軌穩(wěn)定運(yùn)行達(dá)7年之久，超期服役5年。該星完成了我國(guó)氣象衛(wèi)星研制歷史上由屢遭挫折到圓滿成功的完美轉(zhuǎn)身，被譽(yù)為“太陽(yáng)同步軌道長(zhǎng)壽第一星”，揭開了我國(guó)長(zhǎng)壽命高可靠性衛(wèi)星運(yùn)行歷史。作為我國(guó)第一顆三軸穩(wěn)定太陽(yáng)同步極地軌道業(yè)務(wù)氣象衛(wèi)星，該星突破了三軸穩(wěn)定姿態(tài)控制技術(shù)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，翻開了我國(guó)氣象衛(wèi)星事業(yè)上新的一頁(yè)。

風(fēng)云一號(hào)C星的性能一舉達(dá)到了當(dāng)時(shí)國(guó)際同類氣象衛(wèi)星的先進(jìn)水平。2000年8月，世界氣象組織將風(fēng)云一號(hào)C 星列入世界業(yè)務(wù)氣象衛(wèi)星序列，為全世界提供氣象服務(wù)。而C星的成功發(fā)射，也被作為我國(guó)20世紀(jì)最后一年的三件大事之一，鐫刻于中華世紀(jì)壇。

“把航天事業(yè)和航天精神傳承下去”

20世紀(jì)末，全球氣候和生態(tài)環(huán)境惡化，我國(guó)急需發(fā)展全球氣象和環(huán)境監(jiān)測(cè)綜合型的對(duì)地觀測(cè)遙感衛(wèi)星。國(guó)家氣象局在氣象工業(yè)發(fā)展規(guī)劃中提出，要抓緊研制發(fā)展我國(guó)第二代極軌氣象衛(wèi)星風(fēng)云三號(hào)。1999年，國(guó)家正式批準(zhǔn)風(fēng)云三號(hào)立項(xiàng)研制，任命孟執(zhí)中兼任風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師。

與風(fēng)云一號(hào)相比，風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星在技術(shù)水平上跨出了一大步，風(fēng)云一號(hào)衛(wèi)星只有一種主要有效載荷——掃描輻射計(jì)，能形成氣象云圖，而風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星上要搭載11套科學(xué)儀器，除了可見光、紅外光學(xué)遙感系統(tǒng)，還有微波遙感系統(tǒng)，能夠獲取全天候、全天時(shí)、三維的氣象數(shù)據(jù)，能獲取中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)所需要的全球氣象資料。孟執(zhí)中主持設(shè)計(jì)了裝載有可見光、紅外及微波共11種遙感儀器，高數(shù)傳速率和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量大的新一代極軌氣象衛(wèi)星方案。提出了采用計(jì)算機(jī)多機(jī)網(wǎng)絡(luò)的星務(wù)管理設(shè)計(jì)方案，指導(dǎo)并參與帶有單翼太陽(yáng)電池陣、多撓性體、多轉(zhuǎn)動(dòng)部件的高精度、高穩(wěn)定度姿軌控系統(tǒng)研制工作。

控制這樣一個(gè)復(fù)雜的具有動(dòng)力學(xué)特性的應(yīng)用衛(wèi)星，簡(jiǎn)單沿用風(fēng)云一號(hào)衛(wèi)星控制方案，是難以達(dá)到控制精度和穩(wěn)定度要求的。他帶著風(fēng)云三號(hào)副總設(shè)計(jì)師董瑤海、主任設(shè)計(jì)師程衛(wèi)強(qiáng)蹲點(diǎn)在控制所，與姿控系統(tǒng)邊討論、邊試驗(yàn)、邊修改方案。經(jīng)過一段時(shí)間的集中辦公，進(jìn)行了方案的子系統(tǒng)和模塊的重新設(shè)計(jì)，編制了相關(guān)軟件，徹底解決了姿控系統(tǒng)性能與可靠性這對(duì)矛盾，這一方案現(xiàn)被多個(gè)八院抓總研制的衛(wèi)星姿軌控系統(tǒng)所借鑒。

孟執(zhí)中注重發(fā)揮青年一代設(shè)計(jì)師的作用，放手讓青年骨干去做。為此，他向領(lǐng)導(dǎo)多次推薦和請(qǐng)求，盡快讓年輕的技術(shù)骨干擔(dān)當(dāng)起風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星的研制重任。2006年，經(jīng)上級(jí)機(jī)關(guān)與衛(wèi)星用戶同意和批準(zhǔn)，孟執(zhí)中卸任風(fēng)云三號(hào)總設(shè)計(jì)師職務(wù)，由董瑤海接任。不久，國(guó)防科工局任命孟執(zhí)中為風(fēng)云三號(hào)工程副總設(shè)計(jì)師，繼續(xù)關(guān)心和支持風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星的研制進(jìn)展。

在孟執(zhí)中的指導(dǎo)下，風(fēng)云三號(hào)產(chǎn)品保證大綱、正樣設(shè)計(jì)評(píng)審管理規(guī)定、產(chǎn)品交付驗(yàn)收管理辦法等一系列型號(hào)研制管理要求和規(guī)范，下發(fā)到各研制單位規(guī)范和指導(dǎo)型號(hào)研制工作。孟執(zhí)中特別關(guān)注風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星上的20臺(tái)單機(jī)35個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，他組織團(tuán)隊(duì)研究擬定對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部件研制過程質(zhì)量控制與管理、轉(zhuǎn)動(dòng)部件的試驗(yàn)與檢測(cè)的要求，以及轉(zhuǎn)動(dòng)部件產(chǎn)品的可靠性保證與評(píng)價(jià)要求，請(qǐng)用戶和國(guó)內(nèi)專家把關(guān)，梳理形成標(biāo)準(zhǔn)文件《空間轉(zhuǎn)動(dòng)部件性能測(cè)試規(guī)范》等，統(tǒng)一了轉(zhuǎn)動(dòng)部件的研制要求。

2008年5月27日，風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星精確入軌，掀開了我國(guó)氣象衛(wèi)星史上的新篇章。用戶在風(fēng)云三號(hào)A 星業(yè)務(wù)應(yīng)用試運(yùn)行啟動(dòng)儀式上，對(duì)風(fēng)云三號(hào)A 星給予了高度評(píng)價(jià)：“風(fēng)云三號(hào)A 星投入業(yè)務(wù)試運(yùn)行，標(biāo)志著我國(guó)極軌氣象衛(wèi)星成功實(shí)現(xiàn)了技術(shù)升級(jí)換代，實(shí)現(xiàn)了新的跨越發(fā)展。風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星的探測(cè)水平已接近并部分超過歐美同類在軌衛(wèi)星的水平，標(biāo)志著我國(guó)氣象衛(wèi)星及遙感儀器探測(cè)水平邁上了新的臺(tái)階。”

孟執(zhí)中在一次與青年職工的座談中說道：“我們作為中國(guó)航天的第二代，現(xiàn)在的工作，做出來的成績(jī)，發(fā)展的規(guī)模，當(dāng)時(shí)還是個(gè)希望，現(xiàn)在已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)了。我們的愿望就是年輕人一定要把這個(gè)班接好，把好的東西繼承下來，把真正支撐中國(guó)航天發(fā)展的精神傳遞下去，這個(gè)是我的愿望。”