黃傳會

他站在那里，仰望著天空——蔚藍(lán)色的蒼穹明凈如水，廣闊無垠。一輪彎月銀光淡柔，幾顆星星若隱若現(xiàn)。

60多年來，他主持以我國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號為代表的45顆衛(wèi)星的研制和發(fā)射，主持我國月球探測、北斗導(dǎo)航重大航天工程的研制工作，為我國突破人造衛(wèi)星技術(shù)、衛(wèi)星遙感技術(shù)、地球靜止軌道衛(wèi)星發(fā)射和定點(diǎn)技術(shù)、導(dǎo)航衛(wèi)星組網(wǎng)技術(shù)和深空探測技術(shù)作出了重大貢獻(xiàn)。他是我國人造衛(wèi)星技術(shù)、深空探測技術(shù)和衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的開創(chuàng)者之一。

仰望著星空，他在描繪“中國星座”的輝煌藍(lán)圖……

他就是共和國勛章獲得者孫家棟。

天上有顆北斗“星”

2004年3月，中國繞月工程正式啟動，孫家棟被任命為繞月探測工程總設(shè)計師。同年12月，繼上世紀(jì)90年代擔(dān)任北斗一號系統(tǒng)工程總設(shè)計師后，他再次被任命為北斗二號系統(tǒng)工程總設(shè)計師。75歲的孫家棟進(jìn)入他一生中最忙碌的時期。

一肩挑著“北斗”，一肩壓著“探月”?！靶切恰迸c“月亮”緊密相伴。常常上午開“北斗”會，下午又要研究“探月”。孫家棟恨不得長出三頭六臂。

70多歲的人了，長年累月在外面跑，一進(jìn)家門，孫家棟常常累得連話都不愿多說。他的夫人魏素萍心細(xì)，發(fā)現(xiàn)每次出差回來，老伴的雙腳都有些浮腫，肯定是走路走多了累的。此后，每次出差前她幫裝箱子時，都要帶一雙布鞋。

老伴的溫馨，讓孫家棟心頭一熱。然而，此時孫家棟心中想的卻是北斗、北斗。

1989年2月，美國全球定位系統(tǒng)（簡稱GPS）成功發(fā)射第一顆組網(wǎng)工作衛(wèi)星。1994年美國將24顆衛(wèi)星部署在6個地球軌道上，GPS系統(tǒng)覆蓋率達(dá)到全球98%。俄羅斯1995年完成了格洛納斯系統(tǒng)衛(wèi)星星座的組網(wǎng)布局。

孫家棟坐不住了，他知道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對于國家建設(shè)和國防建設(shè)的重大意義。他更清楚，一個國家假如使用別人的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，無異于將命運(yùn)的繩索交給別人。

1983年陳芳允院士提出了雙星定位的設(shè)想。1994年，國家批準(zhǔn)北斗一號立項(xiàng)。自此直至2014年，孫家棟一直擔(dān)任北斗工程總設(shè)計師，帶領(lǐng)北斗人逐步探索出具有中國特色的“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略：第一步，2000年建成北斗一號系統(tǒng)（北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)），為中國用戶提供服務(wù);第二步，2012年，建成北斗二號系統(tǒng)，為亞太地區(qū)用戶提供服務(wù);第三步，2020年建成北斗全球系統(tǒng)，為全球用戶提供服務(wù)。

1994年12月，孫家棟被任命為北斗一號系統(tǒng)工程總設(shè)計師。重任在肩的孫家棟滿腔熱血、滿懷激情。

北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計師范本堯曾說：“北斗一號衛(wèi)星最初的研制規(guī)劃中，計劃在東方紅二號甲衛(wèi)星雙自旋衛(wèi)星平臺基礎(chǔ)上研制一種導(dǎo)航衛(wèi)星專用平臺。但這類衛(wèi)星平臺沒有太陽翼，功率比較小。為這個平臺我們做了很多次試驗(yàn)，但都沒有成功，耗費(fèi)了大量精力?！?/p>

在孫家棟的建議下，北斗一號衛(wèi)星平臺轉(zhuǎn)而采用東方紅三號衛(wèi)星的三軸穩(wěn)定平臺。路子順了，大大加快了衛(wèi)星的研制進(jìn)度。

北斗初建，遇到一個瓶頸問題——信號快速捕獲。能否實(shí)現(xiàn)對信號的“快速精跟”，成為決定北斗一號系統(tǒng)整體性能，甚至左右整個工程進(jìn)展的關(guān)鍵。

1995年，國防科技大學(xué)在讀博士王飛雪和同學(xué)雍少為、歐鋼獲知這一信息，摩拳擦掌，躍躍欲試。他們用4萬元從北京買回一臺當(dāng)時算是比較先進(jìn)的臺式計算機(jī)，把一個不到10平方米的倉庫，簡單地收拾一下當(dāng)作試驗(yàn)室。沒有儀器，就東湊西借。那些日子，他們每天工作十七八個小時，餓了就泡袋方便面，累得眼皮都撐不開時，就沖杯濃咖啡提神，直到實(shí)在困得不行，才打開行軍床小憩。

一次次論證，一次次推翻重來。孫家棟對這個年輕的團(tuán)隊給予全力支持，他說：“攻關(guān)，最重要的是要創(chuàng)新?！?/p>

王飛雪另辟蹊徑，提出了一種新的算法：“全數(shù)字化快速捕獲信號與接收技術(shù)方案”，他們通過測試得到的第一批“快捕精跟”數(shù)據(jù)，效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了大家的期望值。3年后，星地對接現(xiàn)場，顯示器上脈沖“閃耀”，信號捕捉成功。

2000年10月31日、12月21日，長征三號甲運(yùn)載火箭分別將第一、第二顆北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星送入地球同步軌道，建成了北斗一號系統(tǒng)。

雙星組成的北斗一號系統(tǒng)能全天候、全天時地提供衛(wèi)星導(dǎo)航信息，還具備短報文通信服務(wù)能力。我國成為繼美國、俄羅斯之后，第三個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。

“讓我們自己也成為巨人”

仰望星空，孫家棟的眉心微微蹙在一起，無形的壓力和緊迫感爬上心頭。

星載原子鐘像一只“攔路虎”，橫在北斗二號系統(tǒng)面前。時間和空間位置信息，都是一個國家重要的戰(zhàn)略資源。衛(wèi)星的位置信息和星上精準(zhǔn)的時間信息，是導(dǎo)航衛(wèi)星最核心的兩大參數(shù)。

星載原子鐘被稱為導(dǎo)航衛(wèi)星的“心臟”。如果原子鐘誤差1納秒（10億分之一秒），就意味著定位會有0.3米誤差。

當(dāng)時世界上只有少數(shù)幾個國家具備星載原子鐘的研制能力，由于中國當(dāng)時的技術(shù)基礎(chǔ)還比較薄弱，只好去國外買。北斗一號衛(wèi)星用的兩只原子鐘是進(jìn)口的，指標(biāo)很低，算是勉強(qiáng)能用。

北斗二號衛(wèi)星研制初期本想走老路，還去國外買。但國外好幾家都以保密為由，一口回絕了。后來，好不容易找到歐洲一家廠商，答應(yīng)賣給我們一款產(chǎn)品，技術(shù)參數(shù)基本夠用，正準(zhǔn)備簽合同。沒想到除了價格一漲再漲，對方還附加了一系列霸王條約：比如賣給我們的產(chǎn)品，檔次要比他們用于伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)的低一個級別;發(fā)貨時必須等待他們國家有關(guān)部門批復(fù)等。

孫家棟對現(xiàn)北斗三號系統(tǒng)工程副總設(shè)計師、時任北斗二號衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計師謝軍說：“我們再也不能對進(jìn)口產(chǎn)品存在依賴性了。星載原子鐘必須下決心自己搞，就是砸鍋賣鐵也要做出自己的品牌?！?/p>

在工程辦公室組織下，孫家棟帶領(lǐng)有關(guān)機(jī)關(guān)、謝軍等專家去幾家科研單位調(diào)研。當(dāng)時參與原子鐘研發(fā)的有北京大學(xué)、中國科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所、中國空間技術(shù)研究院西安分院、航天科工集團(tuán)203所等。

在中國科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所研究員梅剛?cè)A的辦公室，至今還珍藏著幾抽屜的試驗(yàn)品，這些試驗(yàn)品見證了課題組20年來的艱難求索。梅剛?cè)A說：“剛開始的時候，我們做出的原子鐘的精度與西方發(fā)達(dá)國家的差距是兩個數(shù)量級。原子鐘的核心部件微波腔只有一個膠卷大小，要在里面特定位置打幾個槽，測量寬度和深度，當(dāng)時沒有計算機(jī)模擬仿真，只能靠人工一點(diǎn)點(diǎn)摸索、一點(diǎn)點(diǎn)打磨?！眱H這一項(xiàng)技術(shù)，他們就進(jìn)行了上百次試驗(yàn)。最終，具有全新結(jié)構(gòu)和工作原理的開槽管式微波腔研制成功。

終于，有3家科研單位分別研制成功各有特色、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)、滿足北斗系統(tǒng)工程要求的星載原子鐘——中國終于有了自主研發(fā)的原子鐘。

那天，孫家棟親自見證了4臺完全符合技術(shù)要求的國產(chǎn)原子鐘，裝載在北斗二號系統(tǒng)首顆衛(wèi)星上。

2007年大年初三，北斗系統(tǒng)高級顧問、時任北斗二號系統(tǒng)工程副總設(shè)計師李祖洪和時任北斗二號衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計師謝軍，帶著試驗(yàn)隊將北斗二號第一顆衛(wèi)星運(yùn)到西昌衛(wèi)星發(fā)射中心。檢測設(shè)備安裝就位，便開始了200個小時的不間斷加電測試，模擬衛(wèi)星和有效載荷在太空連續(xù)工作的狀態(tài)。從工程總指揮到技術(shù)人員，大家一起排班，分分秒秒，緊盯著數(shù)據(jù)，不敢有絲毫大意。

兩個多月，馬不停蹄，每天都是超負(fù)荷工作。

4月14日凌晨，北斗二號系統(tǒng)第一顆衛(wèi)星，終于順利升空。5時16分，太陽翼帆板成功展開。

在指控中心，孫家棟注視著面前的大屏幕，神色淡定，心中卻是波濤翻涌。他知道一場真正的考驗(yàn)才剛剛開始——再過不到72個小時，我國向國際電信聯(lián)盟申請的導(dǎo)航信號頻點(diǎn)就將過期作廢。衛(wèi)星僅僅發(fā)射成功還不算，必須在72小時內(nèi)順利開機(jī)、正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而這一切，誰也不敢打保票。

太空中的頻率資源十分有限。2000年4月17日，我國向國際電信聯(lián)盟申請導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道位置和頻率資源，國際電信聯(lián)盟辟出兩小段資源作為衛(wèi)星導(dǎo)航合法使用頻段。根據(jù)國際電信聯(lián)盟“誰先占有誰先用”的原則，必須在7年有效期內(nèi)發(fā)射導(dǎo)航衛(wèi)星，并成功接收傳回信號，逾期則自動失效。

因此，一個新的問題擺在了面前：衛(wèi)星入軌后，按規(guī)范操作，衛(wèi)星要在真空環(huán)境下暴露5天后再開啟設(shè)備。提前開啟，很有可能引發(fā)微波信號大功率微放電，導(dǎo)致衛(wèi)星報廢。可是再等5天，勢必錯失國際電信聯(lián)盟規(guī)定的最后期限。

16日20時14分，我國申請的空間頻率有效期只剩下不到4小時。

孫家棟從座席上站了起來，擰眉沉思了片刻，與在座的有關(guān)同志會商后果斷決策：“加電開機(jī)！”

當(dāng)晚，十幾家終端設(shè)備廠家，在北斗系統(tǒng)主控站的一個大操場上，把接收機(jī)擺成一大排，技術(shù)人員在焦急中不時仰望漆黑的夜空，等待著一個“精靈”——那個來自遠(yuǎn)方的信號。

“有了！”不知誰最先喊了起來。

21時46分，地面系統(tǒng)正確接收到了衛(wèi)星播發(fā)的B1導(dǎo)航信號。

21時54分，接收到了衛(wèi)星播發(fā)的B2導(dǎo)航信號。

22時03分，接收到了衛(wèi)星播發(fā)的B3導(dǎo)航信號。

整個大操場上歡聲雷動。

此時，離國際電信聯(lián)盟限定的時間僅剩2小時。

猶如世界杯比賽的“壓哨破門”，北斗系統(tǒng)申請的衛(wèi)星導(dǎo)航信號頻率與軌位資源保住了，中國北斗在最后時刻，拿到了進(jìn)軍全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)俱樂部的“入場券”。

孫家棟感慨萬千，說：“這些年來，我們曾想站在‘巨人的肩膀上，可‘巨人不僅不讓我們站，而且還卡我們、壓我們。在事實(shí)面前，我們終于醒悟過來了?？縿e人靠不住，只有靠自己，拼搏努力，讓我們自己也成為‘巨人，讓中國的航天也成為‘巨人！”

星耀全球

2009年，北斗三號系統(tǒng)正式啟動建設(shè)。北斗三號系統(tǒng)將建成擁有24顆中圓地球軌道衛(wèi)星、3顆地球靜止衛(wèi)星和3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，共30顆衛(wèi)星組成的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

在第一次大系統(tǒng)協(xié)調(diào)會上，孫家棟明確提出：“我支持工程大總體提出的所有星載產(chǎn)品必須百分之百國產(chǎn)化的意見建議”，真正做到“北斗星、中國芯”。他的態(tài)度充滿堅決。

這是一位老科學(xué)家集大半生科研經(jīng)歷的親身感受，包括曾經(jīng)有過的深刻教訓(xùn)。核心技術(shù)引進(jìn)不來，買不到，唯有自主創(chuàng)新，大膽突破。作為北斗系統(tǒng)工程的總設(shè)計師，孫家棟除了要為這項(xiàng)巨大的工程進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，還必須為整個工程劃定一條底線——“核心技術(shù)自主可控”便是這條底線，同時也是北斗系統(tǒng)的“生命線”。

孫家棟帶領(lǐng)中國北斗人，堅守著這條“生命線”。

2014年12月，時任北斗系統(tǒng)工程副總設(shè)計師楊長風(fēng)接任北斗系統(tǒng)工程總設(shè)計師，孫家棟被聘任為高級顧問。

北斗三號系統(tǒng)最大的亮點(diǎn)是星間鏈路。這是我國北斗由區(qū)域邁向全球的關(guān)鍵，也是一個少有經(jīng)驗(yàn)可借鑒的新難題。

浩瀚銀河遙相望，星間鏈路搭橋梁。國防科大、中科院、中國空間技術(shù)研究院分別組織隊伍攻關(guān)。

2015年3月，由中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研制搭載星間鏈路的衛(wèi)星發(fā)射成功，正式開啟星間鏈路驗(yàn)證工作。

同年8月，由中國空間技術(shù)研究院研制的兩顆北斗三號試驗(yàn)衛(wèi)星成功在軌建立星間鏈路，標(biāo)志著我國成功驗(yàn)證了全球?qū)Ш叫l(wèi)星星座自主運(yùn)行核心技術(shù)，為建立全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)邁進(jìn)一大步。北斗團(tuán)隊再一次交出了令世界震驚、令國人滿意的答卷！

那天，孫家棟到一線了解星間鏈路的驗(yàn)證情況。他說：“此前，我們面前也遇到了‘大渡河，別無選擇，我們只能選擇強(qiáng)渡。今天，我高興地看到，我們已經(jīng)渡過了‘大渡河。我又一次感受到了自主創(chuàng)新的蓬勃生命力。”

忽然，孫家棟發(fā)現(xiàn)站在眼前的都是面生的年輕人，兩眼一亮，問其中一名技術(shù)骨干：“小伙子，今年多大了？”

“孫老，我29歲?！?/p>

“29歲，多年輕?。　?/p>

看著身旁的年輕人，孫家棟高興地說：“我今天很高興，星間鏈路驗(yàn)證取得關(guān)鍵性突破。但讓我更欣慰的是，有你們這支年輕的隊伍，這說明我們的北斗事業(yè)永遠(yuǎn)年輕，中國的航天事業(yè)永遠(yuǎn)朝氣蓬勃！”

2020年6月23日9時43分，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，長征三號乙運(yùn)載火箭成功將北斗三號系統(tǒng)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射上天。

從1994年北斗一號系統(tǒng)立項(xiàng)伊始，30萬人接力奮斗了26年，夢想終于實(shí)現(xiàn)，北斗星耀全球。

一個民族的智慧，一個國家的創(chuàng)造力，往往需要一些標(biāo)志性的成果來證明。北斗系統(tǒng)體現(xiàn)出中國速度，凝結(jié)著中國智慧，展現(xiàn)了中國志氣，而這些，是任何東西都不能替代的！