趙正旭：敢為人先 助力航天夢想

王思瑤

2020年11月24日4時30分，“長征五號遙五”運(yùn)載火箭在中國海南文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火升空，運(yùn)送“嫦娥五號”探測器至地月轉(zhuǎn)移軌道。在此次任務(wù)中，青島理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院教授趙正旭領(lǐng)銜復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與可視化研究所航天可視化團(tuán)隊(duì)研制的探月工程三期遙操作作業(yè)平臺發(fā)揮了關(guān)鍵性作用。

在探月工程三期遙操作作業(yè)平臺的背后，是趙正旭持之以恒的研究與實(shí)踐。他研發(fā)的深空探測實(shí)時三維可視化系統(tǒng)及地外遙操作操控作業(yè)平臺打破了國外對我國的技術(shù)封鎖，為我國載人航天、深空探測、探月工程及空間站建設(shè)提供了精確實(shí)時的三維可視化技術(shù)手段，達(dá)到國際領(lǐng)先水平，填補(bǔ)了國內(nèi)該領(lǐng)域的科研空白，為解決我國航天事業(yè)“卡脖子”技術(shù)問題作出了杰出貢獻(xiàn)。

太空是如此遼闊而深邃，要想繼續(xù)探索未知的旅程離不開以趙正旭為代表的科研人員的不懈努力，他期待著用可視化航天系統(tǒng)為祖國的航天事業(yè)再建奇功，開啟新的篇章。

毅然回國

趙正旭是恢復(fù)高考后的第一屆大學(xué)生。1988年，他成為國內(nèi)第二批公派英國的留學(xué)生。在異國他鄉(xiāng)生活、學(xué)習(xí)，困難超乎想象，但趙正旭從不畏難，只用了半年時間，就獲得英國皇家技術(shù)顧問獎學(xué)金，生活費(fèi)、學(xué)費(fèi)全免，直接攻讀博士。

1992年，博士畢業(yè)的趙正旭，因機(jī)械工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)的專業(yè)背景，癡迷于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究與系統(tǒng)開發(fā)，他幾乎沒有任何猶豫地開始了深空探測系統(tǒng)的研發(fā)工作。這也成為他生活與工作的一部分，即便是茶余飯后閑暇時，也在“琢磨”。

一年后，剛滿35歲的趙正旭當(dāng)選英國德比大學(xué)終身教授，當(dāng)時在這所大學(xué)5600多名專職教師中，終身教授只有15人。1997年8月，趙正旭受到國家領(lǐng)導(dǎo)人接見，鼓勵他們這些留學(xué)人員回國建功立業(yè)。這次見面深深地觸動了趙正旭的赤子之心，也成為他日后回國的契機(jī)。

2008年，趙正旭毅然放棄英國的優(yōu)厚待遇，帶著自己研究了16年的深空探測系統(tǒng)回到祖國，進(jìn)入石家莊鐵道大學(xué)，創(chuàng)建了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與可視化研究所，迅速投入到航天測控可視化技術(shù)攻關(guān)中。

趙正旭接到的第一項(xiàng)任務(wù)是中國首次火星探測任務(wù)——“螢火一號”發(fā)射任務(wù)。由于其團(tuán)隊(duì)成員從來沒有接觸過可視化技術(shù)，這次航天任務(wù)對團(tuán)隊(duì)來說無疑是巨大的機(jī)會和挑戰(zhàn)。面對像天書一樣的軌道根數(shù)、姿態(tài)四元數(shù)、地固系、地慣系等航天專業(yè)術(shù)語和航天知識，趙正旭和團(tuán)隊(duì)成員迎難而上，在實(shí)驗(yàn)室開始了“長征”。炎熱的夏天，處于擴(kuò)建中的實(shí)驗(yàn)室正在連接電纜，空調(diào)不能開放，團(tuán)隊(duì)成員就在晚上干活，“桑拿天”里守著幾臺上千瓦的工作站干了一個又一個通宵。在經(jīng)歷了兩個月的攻堅(jiān)戰(zhàn)后，他們終于拿出了“螢火一號”任務(wù)三維可視化平臺的原型系統(tǒng)。

有了“螢火一號”的成功，趙正旭和團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了“嫦娥二號”繞月探測三維可視化任務(wù)。趙正旭親自上陣編碼，開啟了“拼命三郎”模式：把自己研究了16年的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)全部奉獻(xiàn)出來，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)日夜趕工。沒日沒夜的辛苦付出終于得到回報(bào)——2010年10月1日，“嫦娥二號”成功發(fā)射，其飛天繞月之旅的每一個動作、每一個狀態(tài)都實(shí)時、準(zhǔn)確、直觀地呈現(xiàn)在北京航天飛行控制中心巨幅液晶屏上及廣大電視觀眾的眼前。

此后，時任北京航天飛行控制中心領(lǐng)導(dǎo)給團(tuán)隊(duì)發(fā)來感謝函，贊譽(yù)趙正旭和團(tuán)隊(duì)“充分展現(xiàn)了開拓創(chuàng)新、頑強(qiáng)拼搏的進(jìn)取精神，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)實(shí)、一絲不茍的工作作風(fēng)”，并致以“崇高的敬意和衷心的感謝”。2011年3月，北京航天飛行控制中心授牌復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與可視化研究所為“最佳合作單位”。

勇攀高峰

在回國后的十余年間，趙正旭帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)敢下先手棋、善打主動仗，布局高端科技，突破“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)，用創(chuàng)新與擔(dān)當(dāng)交出一份成果豐碩、亮眼提氣的科技答卷。

“天宮一號”與“神舟八號”交會對接，從機(jī)械臂展開到對接部件啟動，航天器涉及部件比以往多出不少，并且多部件同步實(shí)時動作……這些都對可視化系統(tǒng)的實(shí)時數(shù)據(jù)處理能力提出了更高的要求。為此，趙正旭主動增強(qiáng)新系統(tǒng)實(shí)時接收并同步處理數(shù)據(jù)的能力，實(shí)時準(zhǔn)確展現(xiàn)兩個航天器對接時的細(xì)節(jié)，可視化系統(tǒng)與指揮控制系統(tǒng)進(jìn)一步融合。

在“天宮一號”處于“臨戰(zhàn)”狀態(tài)時，北京航天飛行控制中心提出新的功能需求，需要修改系統(tǒng)。這并不是簡單地重寫一部分代碼，而是牽一發(fā)動全身，修改過的部分如果沒有足夠時間去測試和聯(lián)調(diào)，還會帶來極大的風(fēng)險(xiǎn)，但趙正旭迎難而上，他一宿沒合眼，完成了系統(tǒng)的改造，不但滿足了技術(shù)人員的新需求，還保證了系統(tǒng)整體的可靠性和穩(wěn)定性。

正是在這樣一絲不茍的鉆研中，趙正旭和團(tuán)隊(duì)已經(jīng)參與并圓滿完成國家載人航天工程“天宮一號”“神舟八號”“神舟九號”“神舟十號”交會對接任務(wù)，“天宮二號”“神舟十一號”“天舟一號”交會對接任務(wù)，“天舟二號”貨運(yùn)飛船與“天和”核心艙自主交會對接任務(wù)，“天和”核心艙與“神舟十二號”交會對接任務(wù)，“天舟三號”貨運(yùn)飛船與“天和”核心艙自主交會對接任務(wù)，“天和”核心艙與“神舟十三號”交會對接任務(wù);探月工程“嫦娥二號”“嫦娥三號”“嫦娥五號”T1飛行試驗(yàn)器，“嫦娥四號”及“嫦娥五號”任務(wù)的可視化飛行控制指揮與遙操作操控任務(wù);深空探測“螢火一號”和“天問一號”火星探測任務(wù)等40多次航天任務(wù)。

2019年12月，趙正旭和團(tuán)隊(duì)主要成員經(jīng)山東省人社廳批準(zhǔn)為山東省高層次急需緊缺人才，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與可視化研究所遷至青島理工大學(xué)。同時，趙正旭與國家天文臺FAST（500米口徑球面射電天文望遠(yuǎn)鏡——“中國天眼”）基地合作，開展天眼FAST三維可視化模型、可視化系統(tǒng)研發(fā)及天文和航天科普基地建設(shè)，繼續(xù)往更廣闊的宇宙空間邁進(jìn)。

最高褒獎

細(xì)數(shù)趙正旭和團(tuán)隊(duì)過往的榮譽(yù)，不難看出他們在這些年中為科研付出了多少努力：趙正旭2015年入選英國皇家學(xué)會工藝院院士，2021年9月獲評“2021年度齊魯最美教師”，2021年12月入選俄羅斯自然科學(xué)院院士;團(tuán)隊(duì)榮獲2011年度“感動省城”十大人物（群體），2018年獲批河北省“巨人計(jì)劃”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)和石家莊市青年五四獎?wù)拢w）榮譽(yù)稱號，2019年團(tuán)隊(duì)獲青島理工大學(xué)“感動理工”人物特別貢獻(xiàn)獎，2021年測控技術(shù)與機(jī)電工程教師團(tuán)隊(duì)成功入選第二批“山東省高校黃大年式教師團(tuán)隊(duì)”;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與可視化研究所先后承擔(dān)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，國防“十三五”預(yù)研項(xiàng)目等省部級項(xiàng)目20余項(xiàng)，先后獲得省部級科技進(jìn)步獎一等獎1項(xiàng)、二等獎2項(xiàng)，軍隊(duì)科技進(jìn)步獎三等獎2項(xiàng)，中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果獎二等獎1項(xiàng)，中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果優(yōu)秀獎1項(xiàng)，河北省教學(xué)成果獎二等獎1項(xiàng)。這些榮譽(yù)是對趙正旭和團(tuán)隊(duì)數(shù)十年如一日辛勤耕耘的最高褒獎。

盡管早已取得了如此不俗的科研成績，但是趙正旭只是謙虛地說：“我研發(fā)這些不是為了錢，只想為國家的航天事業(yè)做點(diǎn)事。”雖已年逾花甲，但他想為祖國繼續(xù)貢獻(xiàn)力量的心卻不曾改變。這份對科研、對祖國的深情和熱情，激勵和感染著團(tuán)隊(duì)里的年輕人。在趙正旭的帶領(lǐng)下，他們也同樣在爭分奪秒地創(chuàng)造著無愧于時代的更大業(yè)績。

展望未來，趙正旭和團(tuán)隊(duì)的工作重心將放在三個方面：一是服務(wù)軍民融合戰(zhàn)略，承接國家重大示范工程項(xiàng)目;二是聚焦海洋工程裝備，推動復(fù)合陶瓷涂層及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用;三是深耕工業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)，促進(jìn)高端清洗技術(shù)及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用?！翱蒲兄酚罒o止境”，趙正旭期待和團(tuán)隊(duì)繼續(xù)創(chuàng)造新的研究成果，繼續(xù)為國家和人民服務(wù)。

（責(zé)編：蘇寒山）