王碧清
我心攻玉潤天罡,閃亮登峰自導(dǎo)航。隨步窗前生綺夢,順風(fēng)耳畔出華章。時空對話千尋短,境界開襟萬里長。壯氣攻堅河漢渡,不愁織女嫁牛郎。
——劉曉七律《北斗團(tuán)隊》
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是國家安全和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展不可或缺的信息基礎(chǔ)設(shè)施,是大國地位和綜合國力的重要標(biāo)志。曾經(jīng)美國以GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)掌握著全球的“每一寸土地”,發(fā)展我國自己的衛(wèi)星定位系統(tǒng)勢在必行。
1985年,我國著名科學(xué)家陳芳允院士提出利用兩顆地球同步軌道衛(wèi)星開展雙星定位的設(shè)想,經(jīng)過8年的艱難論證,1994年,北斗一號正式立項。
上世紀(jì)80年代,我國在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、人才等方面都面臨極大挑戰(zhàn),可供開展研究的條件可以用“一窮二白”來形容,尤其在技術(shù)領(lǐng)域,國外對我國實行嚴(yán)格的封鎖。就是在這樣的情況下,譚述森、李貴琦、周建華、韓春好等一批北斗先行者投入了這項當(dāng)時并不被看好的“蠻荒”領(lǐng)域之中。在起步晚、底子薄的情況下,北斗人定下了“三步走”目標(biāo):2000年,北斗一號向中國提供服務(wù);2012年,北斗二號向亞太地區(qū)提供服務(wù);2020年,北斗三號向全球提供服務(wù)。
自主研發(fā)談何容易,北斗一號總設(shè)計師、中國工程院院士范本堯回憶,國產(chǎn)化從北斗一號的太陽帆板做起。在規(guī)劃北斗藍(lán)圖時,絕大多數(shù)人對于導(dǎo)航衛(wèi)星是陌生的,而最初那個用藥盒、牙簽和紙板制作的簡易模型,寄托了北斗人對中國導(dǎo)航衛(wèi)星的燦爛夢想。
1994年,王淑芳正在北京航空航天大學(xué)讀大四。一場招生宣講會后,她決定技術(shù)報國,放棄了在外企的工作機(jī)會,選擇參軍加入北斗系統(tǒng)建設(shè)。她從設(shè)計師到主任設(shè)計師,與北斗共同成長。
2003年,我國建成北斗一號系統(tǒng),成為繼美、俄之后第三個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家,首次解決了“我們在哪里”的根本問題。
向著星星出發(fā)的征程注定荊棘滿布。2007年首顆北斗二號衛(wèi)星研制階段期間,根據(jù)國際電聯(lián)的規(guī)則,頻率資源是有時間限制的。為了節(jié)省時間,北斗人與時間賽跑,在成功發(fā)射的兩年后,北京從飛行試驗星獲得清晰的信號,此時距離空間頻率失效僅有不到四個小時,有效保護(hù)了我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的頻率資源。
我國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)入應(yīng)用推廣后,在交通運輸、氣象預(yù)報等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。為了推動北斗成果落地惠及民生,2007年,王淑芳轉(zhuǎn)業(yè)到交通行業(yè),承擔(dān)第二代北斗導(dǎo)航系統(tǒng)首個民用示范工程,成為北斗產(chǎn)業(yè)化推廣和交通信息化領(lǐng)頭人。
2012年12月,北斗系統(tǒng)開通了覆蓋亞太地區(qū)的服務(wù)。值得一提的是,其在服務(wù)性能上與GPS相當(dāng),部分關(guān)鍵性能上實現(xiàn)了超越。
北斗三號研制時,我國由最初的拓荒者成為領(lǐng)跑的重要力量,并且實現(xiàn)了所有部件和核心器件100%國產(chǎn)化。北斗三號總設(shè)計師陳忠貴說:“北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品已實現(xiàn)歷史性跨越,國產(chǎn)北斗芯片實現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用,總體性能達(dá)到甚至優(yōu)于國際同類產(chǎn)品。”北斗三號包含35顆衛(wèi)星,可實現(xiàn)全球覆蓋,計劃于2020年建成,可為全球提供定位、導(dǎo)航、授時、短報文等服務(wù)。20多年來,北斗人以“萬無一失”的工作態(tài)度先后將45顆衛(wèi)星精準(zhǔn)送入太空。
“北斗”從無到有,從亞太走向全球,凝結(jié)了太多人的心血和付出。正如北斗三號工程副總設(shè)計師、衛(wèi)星首席總設(shè)計師謝軍所說:“這是一項團(tuán)隊工程,沒有個人英雄,航天事業(yè)的成功是一個團(tuán)隊的成功?!?/p>
謝軍1982年畢業(yè)于國防科技大學(xué),后被分配至中國航天科技集團(tuán)下屬中國空間技術(shù)研究院航天五院504所天線技術(shù)研究室工作,開始了“北斗生涯”。一開始,謝軍從在地面上靠手一度一度轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺上的天線開始,成長為高工、研究員、副所長,在2004年時擔(dān)任北斗二號導(dǎo)航衛(wèi)星總設(shè)計師一職。
“星載原子鐘”被譽(yù)為導(dǎo)航衛(wèi)星的心臟,發(fā)揮著提供時間基準(zhǔn)的作用。原子鐘是利用原子躍遷頻率穩(wěn)定的特性來獲取精準(zhǔn)時間頻率信號的設(shè)備,其研發(fā)涉及到量子物理學(xué)、電學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等眾多學(xué)科,研制能力要求極高。在北斗二號建設(shè)時,第一臺原子鐘在工作時經(jīng)常會出現(xiàn)突跳。要知道,時間精度是衛(wèi)星導(dǎo)航的命門。為了攻克這一難題,謝軍整個團(tuán)隊不斷地分析相關(guān)原理,他自己還頻繁往返于北京、西安、武漢、蘭州等地,關(guān)心當(dāng)?shù)匮兄茊挝坏木唧w進(jìn)展。
2006年,27歲的部英男進(jìn)入航天科工二院203所星載氫鐘研制團(tuán)隊。在攻關(guān)最關(guān)鍵的那兩年,部英男被團(tuán)隊中科研前輩的拼命精神深深地感染著,他們“幾乎放棄了所有休息日,全年無休扎根在了實驗室”。2015年9月30日,首臺氫鐘隨北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射。星載氫原子鐘不僅可以大幅提高導(dǎo)航精度和性能,還可以降低北斗導(dǎo)航系統(tǒng)對地面的依賴程度,能夠自主導(dǎo)航半年以上,為“北斗”全球組網(wǎng)提供了強(qiáng)有力的支撐。
國防科技大學(xué)電子科學(xué)學(xué)院導(dǎo)航與時空技術(shù)工程研究中心,北斗團(tuán)隊負(fù)責(zé)人王飛雪和團(tuán)隊成員也取得了一系列突破性成果,是北斗系統(tǒng)建設(shè)的主力軍力量。中心大廳電子屏上的加班記錄,訴說著他們的堅持和不易:陳雷、黃新明、張可平均每年加班達(dá)900小時;李柏渝、黃龍、劉哲平均每年出差達(dá)190天……
王飛雪說,“北斗一號到北斗三號是從溪流到海洋的跨越,堅持自主創(chuàng)新、奮力攻堅克難是我們完成跨越的靈魂,也是我們迎接未來融合時空挑戰(zhàn)的基石?!薄鞍驯倍肥聵I(yè)建設(shè)好,是我們存在的唯一理由?!倍嗄陙?,從幾個人的小團(tuán)隊成長為上百人的精銳力量,不同項目組互相支援,休戚與共,集智攻關(guān),戰(zhàn)斗力驚人。一位教授說,從方案論證到具體實踐,困難隨時都在,“但我們從不畏懼,勝則舉杯相慶、敗則拼死相救”。
創(chuàng)業(yè)階段,老一輩北斗人篳路藍(lán)縷進(jìn)行研制與創(chuàng)造,后漸漸形成督導(dǎo)師制度,建立起完整的青年人才培養(yǎng)計劃和工作“秘籍”,北斗團(tuán)隊星芒耀眼,已形成平均年齡35歲、老中青結(jié)合的“北斗軍團(tuán)”。“90后”余速加入航天隊伍僅一年多的時間,便經(jīng)歷了多顆北斗衛(wèi)星研制工作,獨立完成了某測試設(shè)計和實施,保障了多顆衛(wèi)星多階段測試任務(wù)的順利完成。
謝軍說,他們是以百米沖刺的速度去跑馬拉松,在高強(qiáng)度的節(jié)奏下,北斗團(tuán)隊始終以飽滿的激情向著“完美”進(jìn)發(fā)。在第9顆北斗三號衛(wèi)星某關(guān)鍵單機(jī)測試中,小于十億分之一秒的超標(biāo),團(tuán)隊都不會放過,他們始終以敬畏之心、極其嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)鍛造北斗人的品格,創(chuàng)造了一個又一個奇跡。
如今,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已深入我們的日常生活、工農(nóng)漁業(yè)等,為國計民生提供技術(shù)支持。航天人的精神是“特別能吃苦,特別能戰(zhàn)斗,特別能攻關(guān),特別能奉獻(xiàn)”,而“北斗人”也凝練出自己的精神——自主創(chuàng)新、團(tuán)結(jié)協(xié)作、攻堅克難、追求卓越。在開啟全球化服務(wù)進(jìn)程中,北斗人正以更加昂揚(yáng)自信的姿態(tài)走向世界,擁抱未來。