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        “北斗”璀璨,星耀全球

        2021-06-11 19:07:09黃傳會
        黨員文摘 2021年5期
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)

        黃傳會

        北斗組網(wǎng)模擬圖。中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室供圖

        蔚藍色的蒼穹明凈如水,廣闊無垠。一輪彎月銀光淡柔,幾顆星星若隱若現(xiàn)。

        他站在那里,仰望著星空,描繪著“中國星座”的輝煌藍圖……

        他就是共和國勛章獲得者孫家棟。

        天上有顆北斗“星”

        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,但都沒有成功,耗費了大量精力?!?/p>

        后來有一天,范本堯碰到了孫家棟。見他皺著眉頭,孫家棟問,找到好平臺了嗎?范本堯面露難色地回答,做了很多試驗還是不行?!翱磥聿荒芤粭l路走到底,得換思路、換平臺了?!睂O家棟表達了看法。

        換平臺,關(guān)系到改變研制規(guī)劃。范本堯問:“換哪種平臺?”孫家棟說:“東方紅三號平臺怎么樣?”“東三”平臺比“東二”平臺強多了,但因為前不久第一顆東方紅三號衛(wèi)星發(fā)射失敗,所以那時候人們不敢提用“東三”平臺取代“東二”平臺。孫家棟像是看出了其中緣由:“老范,你是‘東三的總設(shè)計師,你說說這次失敗的主要原因是什么?”“我認為‘東三失敗是衛(wèi)星的質(zhì)量問題,一些關(guān)鍵部件達不到設(shè)計要求,而不是設(shè)計問題?!睂O家棟說:“既然不是設(shè)計問題,把質(zhì)量問題解決了,完全可以用‘東三平臺取代‘東二平臺。我們再仔細論證一下,此事不能再拖了?!?/p>

        孫家棟果斷拍板,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)星的研制進度。

        北斗一號系統(tǒng)初建,遇到一個瓶頸問題——信號快速捕獲。能否實現(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展的關(guān)鍵。

        1995年,國防科技大學在讀博士王飛雪和同學雍少為、歐鋼,為攻克這一難題,用4萬元從北京買回來一臺當時算是比較先進的臺式計算機,把一個不到10平方米的倉庫簡單收拾一下當作試驗室。

        孫家棟對這個年輕的團隊給予了全力支持。一次次論證,一次次推翻重來。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,長征三號甲運載火箭分別將第一、第二顆北斗導(dǎo)航試驗衛(wèi)星送入地球同步軌道,建成了北斗一號系統(tǒng)。

        孫家棟院士在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心。李明放/新華社

        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”

        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,那時的他已經(jīng)75歲,同年12月,孫家棟再次被任命為北斗二號系統(tǒng)工程總設(shè)計師。

        星載原子鐘像一只“攔路虎”,橫在北斗二號系統(tǒng)面前。

        北斗二號衛(wèi)星研制初期本想去國外購買星載原子鐘。但國外好幾家廠商都以保密為由,一口回絕。

        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>

        在工程辦公室的組織下,孫家棟帶領(lǐng)有關(guān)機關(guān)和專家去幾家科研單位調(diào)研。他的態(tài)度非常明確:“原子鐘技術(shù)不過關(guān),衛(wèi)星絕對不能上天?!?/p>

        在中國科學院武漢物理與數(shù)學研究所研究員梅剛?cè)A的辦公室,至今還珍藏著幾抽屜的試驗品,這些試驗品見證了課題組20多年來不斷的艱難求索。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,當時沒有計算機模擬仿真,只能靠人工一點點摸索、一點點打磨?!眱H這一項技術(shù),他們就進行了上百次試驗。

        在不斷的艱難求索之下,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。

        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年農(nóng)歷大年初三,快中午時,北斗系統(tǒng)高級顧問、時任北斗二號系統(tǒng)工程副總設(shè)計師李祖洪接到謝軍從廠房打來的電話:“李總,衛(wèi)星發(fā)動機出問題了!”

        李祖洪和孫家棟聞訊趕到現(xiàn)場。

        聽了匯報,孫家棟先蹲下身子,想看看到底是什么情況,但發(fā)動機底部離地面只有五六十厘米,看不太清楚。誰也沒有想到,孫家棟索性躺在地面,臉朝上,身子往發(fā)動機底部慢慢蹭,終于看清楚了疑點情況。

        孫家棟從發(fā)動機底部鉆出來,喘了幾口氣,說:“應(yīng)該只是擦了一下,問題不是很大,但必須立即請廠家的專家來鑒定?!?/p>

        孫家棟擦了擦頭上的汗水。旁人不知道孫家棟身患陳舊性腰肌勞損,劇烈的疼痛常常會讓他步履維艱。

        發(fā)動機廠家的專家趕來了,經(jīng)探傷儀探測,機體沒有裂痕,高溫涂料也沒擦壞。幾方評估后,可以按原計劃發(fā)射。

        2007年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)航信號頻點就將過期作廢。衛(wèi)星僅僅發(fā)射成功還不算,還必須在72小時內(nèi)順利開機、正常運轉(zhuǎn),而這一切,誰也不敢打保票。

        因此,一個新的問題擺在了他們面前: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??墒窃俚?天,勢必錯失與國際電信聯(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。

        孫家棟從座位上站起來,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!”

        當晚,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,等待來自遠方的信號。

        “有了!”不知誰最先喊了起來。

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

        21時54分,地面系統(tǒng)接收到衛(wèi)星播發(fā)的B2導(dǎo)航信號。

        22時03分,地面系統(tǒng)接收到衛(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終于拿到了進軍全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)俱樂部的“入場券”。

        孫家棟感嘆道:“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”。

        孫家棟帶領(lǐng)中國北斗人堅守著這條“核心技術(shù)自主可控”的“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)驗可借鑒的新難題。

        楊長風有些猶豫,星間鏈路萬一失敗,將嚴重影響北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)建設(shè)進度。

        楊長風與孫家棟談了自己的擔憂。孫家棟沒有正面回答,而是說起了酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心首任司令員孫繼先中將的故事。“當年部隊到達大渡河,前有堵截,后有追兵,情況十分危急。劉伯承、聶榮臻親臨前線指揮,孫繼先從二連親自挑選并帶領(lǐng)十七勇士組成突擊隊,硬是在被敵人視為插翅難飛的天險防線上打開一個缺口,為中央紅軍北上開辟了一條通道……”

        聽到這里,楊長風心領(lǐng)神會。

        孫家棟接著說:“我們經(jīng)歷過多少次被‘逼的境況???但我們不都靠著自己的智慧絕處逢生了嗎?”

        浩瀚銀河遙相望,星間鏈路搭橋梁。

        2015年3月,由中國科學院微小衛(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衛(wèi)星成功在軌建立星間鏈路,標志著我國成功驗證了全球?qū)Ш叫l(wèi)星星座自主運行核心技術(shù),為建立全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)邁進一大步。北斗團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證情況。

        忽然,孫家棟發(fā)現(xiàn)站在眼前的都是面生的年輕人。他兩眼一亮,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??!我29歲那年,剛剛留學回國。你參加工作幾年了?”

        “兩年。”

        孫家棟說:“參加工作兩年,便參與這么重大的工程,真是后生可畏。你們趕上了一個好時代,我們的國力強大了,我們的航天發(fā)展了!”

        將要離去時,孫家棟又收住腳步,對身旁的年輕人說:“我今天很高興,星間鏈路驗證取得關(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)永遠年輕,中國的航天事業(yè)永遠朝氣蓬勃!”

        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)立項伊始,30萬人接力奮斗了26年,夢想終于實現(xiàn),北斗星耀全球。

        (摘自七一網(wǎng) 七一客戶端/《人民日報》)

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