慧眼衛(wèi)星團隊在工作現(xiàn)場。(資料圖片)
“科技創(chuàng)新、重大工程建設(shè)捷報頻傳。‘慧眼’衛(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)星被點贊,這個開年的“大消息”,讓35歲的衛(wèi)星總體副主任設(shè)計師顧荃瑩喜出望外,她所在的航天科技集團五院慧眼衛(wèi)星研制團隊也沸騰了。
2018年1月30日,繼7個月前成功發(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特性。短短7個月,這個明眸善睞的“宇宙星探”已取得了多項零的突破,讓國人得以睜開自己的“慧眼”,洞見驚心動魄的宇宙。這背后,中國航天科技集團五院衛(wèi)星研制團隊已癡情守護、專注前行了10年。10年間,他們曾面對無數(shù)大大小小的選擇。
面對技術(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(HardX-rayModulationTelescope,HXMT)衛(wèi)星。“Hard”這個關(guān)鍵詞,既彰顯衛(wèi)星的技術(shù)特點,又象征著衛(wèi)星團隊的闖關(guān)精神——在無數(shù)個技術(shù)“攔路虎”面前,團隊始終選擇最難的模式。
顧荃瑩至今仍對一個重大的選擇印象深刻。那是在衛(wèi)星研制方案的階段,大家遇到了一個在中國航天領(lǐng)域前所未有的難題。由于慧眼要隨時眼觀六路,捕捉宇宙中的蛛絲馬跡,因此,遙感和通信衛(wèi)星對地球固定指向的設(shè)計思路在這里行不通——如何確保衛(wèi)星在任何姿態(tài)、任意天線面向地球時,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!但是具體如何實現(xiàn)?實施團隊有兩種意見:其一是半自主地計算、選擇最佳的天線,技術(shù)難度相對小,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。面對這樣的分歧,衛(wèi)星總指揮兼總設(shè)計師潘騰堅決地選擇了后者。
這個選擇意味著他們要在精確性、機動性等方面展開艱苦的攻關(guān)和試驗。最終,他們用交叉布局、自主選擇算法等創(chuàng)新性的方法,圓滿實現(xiàn)了需求。從7個月出色的在軌表現(xiàn)看,當(dāng)時的選擇雖“苦”了自己,卻為用戶節(jié)省了大量時間和人力成本,同時也帶動了我國空間科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新的步伐。
2016年2月份,已完成力學(xué)試驗的慧眼,馬上就要鉆進真空罐開展熱試驗。衛(wèi)星團隊卻接到了來自用戶“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,在最后時刻添加需求,簡直是天方夜譚??墒牵垩凵鷣砭褪菫榱颂剿饔钪鎶W秘,錯過這個國際最新潮流,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,潘騰帶著團隊成員,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,以強大的軟件實現(xiàn)了這一功能。他們和時間賽跑,不到兩個月的時間,就實現(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個月內(nèi),慧眼探測到數(shù)十個伽馬射線暴,其中有幾個是獨家發(fā)現(xiàn)。用戶評價:“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)星團隊還有很多。憑借闖關(guān)精神,團隊逐個攻破了一個又一個難題。慧眼雖采用的是成熟平臺,但是為了科學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)實行了大量個性化定制,不論是平臺設(shè)計、姿態(tài)控制,還是溫度控制設(shè)計,都體現(xiàn)出世界一流水平,多項技術(shù)填補了國內(nèi)空白,可謂工程、科學(xué)、技術(shù)完美融合。
慧眼衛(wèi)星團隊成員在隊旗上簽名。(資料圖片)
面對冷板凳,始終選擇默默堅守
慧眼的研制歷程并非一路高歌猛進。更多的時候,衛(wèi)星團隊享受的是“冷板凳”,甚至數(shù)次被按下“暫停鍵”。每每遇到這樣的時刻,團隊成員都有著自己的選擇。
顧荃瑩是2006年進入五院總體部工作的,她的職業(yè)生涯幾乎與慧眼同時起步。在經(jīng)歷了兩年的預(yù)研之后,本應(yīng)順利立項的慧眼卻因為種種原因被暫時擱置。2009年和2010年,是衛(wèi)星團隊寂寞的年份。立項遙遙無期,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,團隊中的老航天人發(fā)揮了“定海神針”的作用。據(jù)團隊成員張龍回憶,曾任多顆返回式衛(wèi)星總設(shè)計師的唐伯昶,這期間帶領(lǐng)大家緊鑼密鼓地繼續(xù)開展慧眼的論證。“在他身上,絲毫看不出懈怠,帶領(lǐng)大家以周例會的方式滾動推進工作,抓得很嚴(yán)也很細(xì)。”張龍?zhí)寡裕?ldquo;開始的時候我們還有些不解,但是2011年真的立項之后,我們已經(jīng)把方案論證得很深入了,并沒有因‘暫停’而荒廢,很慶幸一直堅持下來了。”那時顧荃瑩面臨著新的選擇:探月三期的隊伍也在向她招手。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。“還是對這顆衛(wèi)星感情深。”她說?;垩坌l(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隊成員之間。2011年,剛從學(xué)校畢業(yè)的梁中堅一入職就趕上了慧眼衛(wèi)星立項。最初參與嫦娥研制的他被安排加入了慧眼衛(wèi)星團隊,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)星團隊里經(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“慧眼”情有獨鐘,不離不棄。“這是我們的第一顆‘星’,大家都像對待孩子一樣去呵護她,一心盼著她成功。”梁中堅說。
面對空間科學(xué)的明天,始終選擇靜水深流
與慧眼衛(wèi)星團隊接觸過的人,都會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。”梁中堅說出了團隊成員的心聲。為此,他們溫和而堅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)范傳授給對方,甚至花費心血去對方單位授課。面對各類科學(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)難點和困惑的時候,衛(wèi)星團隊都是主動靠上去,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)驗和項目管理規(guī)范。五院王希季院士曾對衛(wèi)星團隊成員說:“要站在國家和使命的高度幫助有效載荷上天。”他們做到了!
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——從東方紅一號到成功發(fā)射第100顆衛(wèi)星,五院用了41年時間;接下來發(fā)射的100顆衛(wèi)星,五院僅用了6年時間?;垩鄣某晒?,無疑彰顯了五院在多領(lǐng)域、多平臺、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)研隊伍,梁中堅則加入了嫦娥四號研制團隊,更艱巨的使命在召喚他們。(經(jīng)濟日報·中國經(jīng)濟網(wǎng)記者姜天驕)