許然
作為人造衛(wèi)星軌道動(dòng)力學(xué)和衛(wèi)星測(cè)控專家、中科院院士,李濟(jì)生先后參與了40多顆衛(wèi)星的測(cè)控任務(wù),將自己的一生獻(xiàn)給了航天事業(yè)。2019年7月28日,李濟(jì)生因病在北京逝世,享年76歲。
辭官當(dāng)好“牧星人”
20世紀(jì)60年代末,在巴丹吉林沙漠深處,中國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”上天。當(dāng)時(shí),李濟(jì)生和同事們用簡陋的設(shè)備,成功預(yù)報(bào)了“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星經(jīng)過世界244個(gè)城市上空的時(shí)間。
正當(dāng)大家沉浸在成功的喜悅中時(shí),一位老專家的話點(diǎn)醒了李濟(jì)生:“咱們的衛(wèi)星上天了,可軌道精度是多少,誰能說得準(zhǔn)?”對(duì)此,大家都沉默不語。
限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)和裝備水平,測(cè)控系統(tǒng)只要求計(jì)算出衛(wèi)星的運(yùn)行軌道,對(duì)軌道精度并沒有具體要求。但一個(gè)航天器從發(fā)射升空到“壽終正寢”,需要一直被測(cè)量與控制,尤其在發(fā)生故障時(shí),要及時(shí)搶修,以保障其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。測(cè)定軌道的精度越高,就意味著對(duì)衛(wèi)星的控制水平越高。當(dāng)時(shí),李濟(jì)生就暗下決心:一定要制訂出中國的衛(wèi)星精密軌道計(jì)算方案。
從2千米到1米,李濟(jì)生把衛(wèi)星像風(fēng)箏一樣拽在手中,測(cè)控就是他手中牽動(dòng)風(fēng)箏的那根線。他努力尋求最佳的計(jì)算方法,為中國衛(wèi)星鋪設(shè)一條最精密的軌道。
1971年,李濟(jì)生開發(fā)出了用衛(wèi)星軌道“預(yù)報(bào)誤差”的方法來確定軌道精度。用這種方法測(cè)定的軌道精度為2~5千米,中國衛(wèi)星定軌的精度首次有了數(shù)量概念。但這與發(fā)達(dá)國家當(dāng)時(shí)已達(dá)到的百米級(jí)精度仍相差甚遠(yuǎn)。
“從那以后,我就開始了從千米級(jí)到百米級(jí)精度的艱難歷程?!?983年,李濟(jì)生研究出“微分軌道改進(jìn)和攝動(dòng)星歷表計(jì)算”定軌方案,使衛(wèi)星定軌精度達(dá)到了200米,隨后又將這一數(shù)字縮小到了100米內(nèi)。
此后,中國與發(fā)達(dá)國家的衛(wèi)星定軌精度賽跑一直在持續(xù)。當(dāng)李濟(jì)生得知美國和蘇聯(lián)的衛(wèi)星定軌精度已達(dá)到米級(jí)時(shí),他坐不住了。
1984年,李濟(jì)生短暫告別西安衛(wèi)星測(cè)控中心,到國外潛心進(jìn)修,用兩年時(shí)間學(xué)完了原本要學(xué)4年的課程,并在學(xué)習(xí)結(jié)束后的摸底測(cè)驗(yàn)中成績名列前茅。
回國后,李濟(jì)生做的第一件事就是構(gòu)思新的精度方案。其中還有個(gè)小插曲,就是在1990年,西安衛(wèi)星測(cè)控中心免去了他軟件室副主任的職務(wù)。
當(dāng)時(shí)同事們還以為李濟(jì)生出了什么問題,后來才得知,這是他自己再三請(qǐng)辭的結(jié)果。李濟(jì)生很清楚,要進(jìn)一步提高衛(wèi)星定軌精度,就必須把自己從煩瑣的管理事務(wù)中解脫出來,集中精力將在國外學(xué)習(xí)掌握的先進(jìn)理論應(yīng)用于中國的精密定軌計(jì)算中。
又是5年的漫長苦戰(zhàn)。在他的帶領(lǐng)下,課題組開發(fā)出了中國的人造衛(wèi)星精密定軌理論和技術(shù)方案,使定軌精度由原來的百米級(jí)提高到了米級(jí),趕上了世界發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)水平,把中國的航天測(cè)控事業(yè)推向了一個(gè)新的高度。
“許多人說我是‘牧星人,星是那么好‘牧的嗎?不過,我的確有過牧羊人遇到狂風(fēng)暴雪時(shí)的那種掙扎。那是一種什么樣的經(jīng)歷啊!有時(shí)真是往事不堪回首?!被貞浧鸷教鞙y(cè)控事業(yè)起步時(shí)的艱難,李濟(jì)生這樣感慨。
硬件不行,軟件來頂
雖然有國外研學(xué)經(jīng)歷,但李濟(jì)生把自主創(chuàng)新看得很重。為了突破國外的技術(shù)封鎖,他大膽假設(shè),小心求證,依靠老機(jī)器成功編制出通信衛(wèi)星測(cè)控軟件調(diào)度程序。如今,在西安衛(wèi)星測(cè)控中心的老機(jī)房里,仍能看到一臺(tái)陳舊的老式計(jì)算機(jī)。在這臺(tái)320計(jì)算機(jī)里,儲(chǔ)存著一段段李濟(jì)生和同事們并肩作戰(zhàn)的經(jīng)歷。
1983年,中國首顆地球同步軌道試驗(yàn)通信衛(wèi)星發(fā)射準(zhǔn)備工作進(jìn)入沖刺階段。對(duì)地球同步軌道通信衛(wèi)星的測(cè)控,是當(dāng)時(shí)中國航天測(cè)控領(lǐng)域的難題。而西安衛(wèi)星測(cè)控中心能用于衛(wèi)星測(cè)控計(jì)算的,只有兩臺(tái)性能落后的320計(jì)算機(jī)。
“用這樣的設(shè)備完成衛(wèi)星回收已經(jīng)相當(dāng)了不起了,還要測(cè)控通信衛(wèi)星,那是絕對(duì)不可能的?!碑?dāng)時(shí)一位參觀中國衛(wèi)星測(cè)控裝置的外國專家斷言。在李濟(jì)生向其請(qǐng)教技術(shù)難題時(shí),這位專家傲慢地說:“對(duì)不起,我沒帶筆記本,想了解的話請(qǐng)到我們國家去?!?/p>
“硬件不行,用軟件彌補(bǔ)。”航天測(cè)控專家、原西安衛(wèi)星測(cè)控中心主任郝巖把李濟(jì)生等人找來,提出用科學(xué)的測(cè)控計(jì)劃、靈巧的總聯(lián)程序、精密的軟件設(shè)計(jì)來彌補(bǔ)計(jì)算機(jī)處理速度不夠和內(nèi)存不足的缺陷,并從宏觀上談了構(gòu)想。
李濟(jì)生面臨的挑戰(zhàn),就好比只有100張床,卻要安排500個(gè)人睡覺,還要保證每個(gè)人都有一張床可睡。為此,李濟(jì)生廢寢忘食,將所有時(shí)間都用在了攻克這個(gè)難題上。幾個(gè)月下來,他的雙眼深深凹陷,原本瘦弱的身體顯得更加瘦弱。
最后,團(tuán)隊(duì)成功使中國第一顆地球同步軌道試驗(yàn)通信衛(wèi)星定點(diǎn)于離地球3.6萬千米的赤道上空,李濟(jì)生設(shè)計(jì)的測(cè)控軟件也因此被稱為中國衛(wèi)星測(cè)控史上的“經(jīng)典之作”。
后來李濟(jì)生在國外參加學(xué)術(shù)會(huì)議時(shí),與當(dāng)時(shí)那位專家不期而遇。當(dāng)他聽說李濟(jì)生正是用那臺(tái)“不可能的”計(jì)算機(jī)完成了測(cè)控時(shí),驚訝得睜大了眼睛,直呼“奇跡”?!爸挥性谀菚r(shí),才能真正體會(huì)到什么是自豪和尊嚴(yán)?!被叵肫疬@一幕,李濟(jì)生曾直言。
甘當(dāng)“人梯”
在西安衛(wèi)星測(cè)控中心,李濟(jì)生的嚴(yán)謹(jǐn)是出了名的。翻開他幾十年來的工作筆記,盡管有的已經(jīng)泛黃褪色,但字跡工整,標(biāo)點(diǎn)符號(hào)一清二楚;設(shè)計(jì)的各種技術(shù)方案思路新穎、格式整齊。李濟(jì)生就是用這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng),感染著身邊的青年科技人員。
深諳“后繼無人是科學(xué)家最大的悲哀”,1992年,從未有過假期的李濟(jì)生硬著頭皮向組織提出了休假申請(qǐng)。休假期間,他帶著青年科技人員一同編著出了中國首部理論與實(shí)踐相結(jié)合的專著《人造衛(wèi)星精密軌道確定》,并借此機(jī)會(huì)幫助他們掌握了天體力學(xué)理論和衛(wèi)星精密定軌技術(shù)。
“我是踩著眾人的肩膀一步步上來的。航天測(cè)控事業(yè)要贏得新世紀(jì),就要培養(yǎng)一大批青年人才。我愿當(dāng)‘人梯,讓更多的人踩著我的肩膀進(jìn)步?!?997年年底,在西安衛(wèi)星測(cè)控中心為李濟(jì)生當(dāng)選中科院院士舉行的慶賀會(huì)上,李濟(jì)生說。
一次,在發(fā)射一顆新型返回式衛(wèi)星時(shí),測(cè)控中心讓剛參加工作不久的博士黃福銘負(fù)責(zé)制訂變軌控制方案。穩(wěn)妥起見,李濟(jì)生也設(shè)計(jì)了一套方案。3個(gè)月后,兩套方案都出爐了。經(jīng)反復(fù)驗(yàn)證,雖然兩人的設(shè)計(jì)方案不同,但結(jié)果完全一致。
“一邊是技術(shù)權(quán)威,一邊是崗位新人,用誰的方案更合適?”正當(dāng)測(cè)控中心的領(lǐng)導(dǎo)左右為難時(shí),李濟(jì)生不假思索地說:“黃福銘是個(gè)年輕人,就用他的方案?!痹谒磥?,對(duì)于年輕人,既要給機(jī)會(huì),也要多鼓勵(lì)。
最后,按黃福銘的方案,衛(wèi)星測(cè)控順利完成。
在李濟(jì)生的培養(yǎng)下,一大批青年專家迅速成長起來,擔(dān)負(fù)起了航天測(cè)控的任務(wù)。1999年6月12日銥星補(bǔ)網(wǎng)發(fā)射中的衛(wèi)星軌道計(jì)算,便是由李濟(jì)生親手培養(yǎng)的一批年輕人主持完成的。
奮斗一生,李濟(jì)生實(shí)現(xiàn)了50年前他初到西北航天實(shí)驗(yàn)基地時(shí)立下的誓言,為航天測(cè)控的后繼者打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(摘自《廉政瞭望》2019年第8期,郭旺啟薦)