6月23日,中國西昌,北斗系統(tǒng)第55顆導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射,當(dāng)衛(wèi)星太陽翼打開的瞬間,反射出金色光芒。至此,北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成,比原計劃提前了半年。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),成為中國第一個面向全球提供公共服務(wù)的重大空間基礎(chǔ)設(shè)施。一個個有關(guān)北斗的數(shù)字振奮人心:發(fā)射的所有北斗三號衛(wèi)星,100%成功;提供定位精度優(yōu)于10米的全球服務(wù);衛(wèi)星單機和關(guān)鍵元器件100%自主可控;70%以上在中國入網(wǎng)的智能手機有北斗服務(wù)……55顆北斗衛(wèi)星是怎樣成功“出道”的?這支由數(shù)萬科學(xué)家、設(shè)計師、指揮員和技術(shù)員組成的北斗“天團”,用怎樣的辛勤付出,成就了今天的北斗系統(tǒng)?
新“神器”讓服務(wù)“零誤差”
“2008年汶川地震發(fā)生后,率先到達重災(zāi)區(qū)的戰(zhàn)士們,通過北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的用戶終端機,為災(zāi)區(qū)發(fā)出了急救信號,給后續(xù)救援提供了寶貴依據(jù)?!北倍啡栃l(wèi)星總指揮遲軍介紹說,這是當(dāng)時北斗二號應(yīng)用的一個典型案例,所用到的,正是北斗獨創(chuàng)的短報文技術(shù)。
什么是短報文技術(shù)?航天五院總體部導(dǎo)航衛(wèi)星總體室副主任康成斌解釋說,GPS只能讓用戶知道自己在哪里。而北斗獨創(chuàng)的“短報文”功能,實現(xiàn)了導(dǎo)航+通信的功能,用戶不僅可以知道自己的位置,還可以把自己的位置通過衛(wèi)星反饋給管理中心,向外界傳達。這意味著,即使在沒有通信信號的海洋、沙漠,或者通信基站遭到破壞(地震、洪水)的地方,只要擁有一臺北斗終端,就可以與外界進行緊急通信,獲得生的希望。
如今,北斗三號的短報文能力,比北斗二號又有了大大提升,每次可達1200個漢字,還可以傳圖像、語音等內(nèi)容?!斑@是北斗團隊技術(shù)攻關(guān)重大進步的一個標志。比如遠洋漁船上,可以在海上沒有信號的地方,通過北斗終端發(fā)送全球短報文,報告船只位置和船上情況,有利于安全航行?!笨党杀笳f。
據(jù)悉,目前,全國7萬多只漁船和執(zhí)法船都配備了北斗終端,累計救助1萬余人。與北斗二號相比,北斗三號最大的進步是“從區(qū)域到全球”,做到了“中國的北斗,世界的北斗”。
“硬著頭皮第一個‘吃螃蟹”
遲軍至今記得一個電話,那是一個生產(chǎn)重要元器件的國外廠商打來的?!八f了很多,大意是希望跟北斗合作,向我們供應(yīng)一個重要元器件。我只是簡單地回復(fù)了一句話:我們北斗三號,已經(jīng)全面實現(xiàn)了單機和關(guān)鍵元器件自主可控?!边t軍說,“當(dāng)時我是很自豪的,正是靠著自主創(chuàng)新,北斗徹底打破了核心器部件依賴進口、受制于人的局面,從而鑄造了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的‘中國魂。”
事實上,自1994年正式立項以來,中國北斗就將自主可控要求落實到關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品研發(fā)、競爭采購等各環(huán)節(jié),在發(fā)布的標準規(guī)范、質(zhì)量管理文件中也明確提出了“自主可控”要求。
國產(chǎn)化是從北斗一號的太陽帆板做起的。遲軍介紹說,當(dāng)時很多衛(wèi)星都不敢上,北斗是第一個“吃螃蟹”的,硬著頭皮上。此后,北斗開始了艱苦的國產(chǎn)化攻關(guān)。
“拿陀螺儀來說,作為星上關(guān)鍵姿態(tài)敏感器,是衛(wèi)星姿態(tài)精確控制的核心部件。北斗衛(wèi)星使用了中國自主研制的宇航用陀螺儀,通過不斷的技術(shù)攻關(guān)實現(xiàn)了該部件的高可靠、長壽命、高精度,保障了衛(wèi)星的長期在軌可靠運行?!焙教煳逶罕倍啡柛敝魅卧O(shè)計師郭建新說。這是北斗團隊技術(shù)攻關(guān)重大進步的一個標志。
“還有星敏感器,使用它就相當(dāng)于給衛(wèi)星裝備了一雙‘銳利的眼睛,是北斗三號衛(wèi)星的核心部件,現(xiàn)在也全部采用國產(chǎn)部件。我們在研制星敏時,幾乎是每克必較,既要壓縮體量,保證其尺寸、重量不超標,又需保證高精度、高可靠。”郭建新說。
再說原子鐘,這也是北斗導(dǎo)航衛(wèi)星自主創(chuàng)新的重大成果。作為導(dǎo)航衛(wèi)星的頻率基準,銣原子鐘被譽為導(dǎo)航衛(wèi)星的“心臟”,其背后蘊藏著有關(guān)時間基準的核心技術(shù),決定著導(dǎo)航衛(wèi)星定位、測距、授時的準確性,中國的科研團隊在研制之初也面臨著各種困難。
“要做中國人自己的導(dǎo)航衛(wèi)星”
如果說以國為重是北斗的核心價值觀、自力更生是北斗的風(fēng)骨,那么不斷創(chuàng)新則是北斗的靈魂。
對于北斗三號衛(wèi)星全球組網(wǎng)的成功,航天五院總體部高級工程師朱位感慨地說,“這是創(chuàng)新的勝利,也是年輕的勝利”。作為一名“80后”,朱位覺得,每個北斗人都是一樣的,永遠保持年輕的心態(tài)、創(chuàng)新的沖動。
談及北斗,朱位說,這更像是一種對“新生兒”的孕育和陪伴———看著衛(wèi)星的模樣在屏幕中一點點生成、完善;陪著它經(jīng)歷熱試驗、力學(xué)試驗等一系列“挑戰(zhàn)”;最后,在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心看著它搭乘火箭穿過蒼穹,時刻不離。
10年前,27歲的康成斌博士畢業(yè),他只投了一份簡歷,就是要來北斗。
“我讀博士期間攻關(guān)做導(dǎo)航接收機,最令我受刺激的是,當(dāng)時所接收的信號,大部分都是美國GPS的信號。所以,我就要來北斗,要做中國人自己的導(dǎo)航衛(wèi)星?!笨党杀笳f。
北斗三號工程啟動建設(shè)后,一個問題擺在大伙面前:全球組網(wǎng)是延續(xù)國際上已有的方法,還是另辟蹊徑?大家決定,要走一條不一樣的路,創(chuàng)新衛(wèi)星之間的鏈接方法。
在方案確立的關(guān)鍵階段,年僅29歲的康成斌,大膽提出了某關(guān)鍵技術(shù)的驗證方案。康成斌說,團隊還給了全方位的政策支持,讓青年科研團隊放手去干,歷時5年攻關(guān),北斗衛(wèi)星全球組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)取得關(guān)鍵突破。
郭建新做了11年的北斗人,令他印象深刻的是,他所負責(zé)的北斗三號控制系統(tǒng),全部采用了新研發(fā)的國產(chǎn)部件。
“這次第55顆星的發(fā)射時,太陽翼在星箭分離后80秒內(nèi)全部展開到位,那樣輝煌的場景,也是北斗團隊的創(chuàng)新成果之一,令我們感受到夢想成真的力量?!惫ㄐ抡f。
未來,在浩瀚的太空,北斗還將耕宇牧星,在空間事業(yè)發(fā)展的偉大征程中鑄就新的輝煌。
據(jù)《人民日報海外版》葉曉楠/文整理