“北斗神拳”打出中国力量
2016-03-02

  “航天是考验人性的事业:考验你的意志是否坚定,考验你的胸怀是否宽广,考验你是否有真实坦荡,考验你是否有责任担当……”望着即将发射升空的火箭,中科院微小卫星创新研究院院长、北斗卫星总指挥相里斌感慨万千。在去年3月30日新一代北斗导航卫星“首发星”发射成功仅10个月后,由上海“小卫星”团队承研的又一颗新一代北斗导航卫星就以惊人的效率发射升空。这颗起着承上启下关键作用、具有里程碑意义的卫星,将此前发射的4颗新一代北斗攥成了拳头,打出全球瞩目的“中国力量”。

  勇于创新多项技术世界领先

  “导航的原理是用时间换空间,因为时间乘以光速等于距离,想要达到米级的定位精度,就得达到十亿分之一秒的时间精度。”中科院微小卫星创新研究院副院长、卫星总师林宝军介绍,国际上的导航卫星多以铷钟作为计时工具,此次发射的北斗导航卫星不仅使用了稳定度更高、漂移率更小的氢钟,更创造性地将氢钟作为主钟使用。同时,为了保证计时的可靠性,卫星还使用了目前国际领先的“钟的无缝切换技术”,只需在皮秒级时间内(一万亿分之一秒)就能在氢钟和铷钟间实现切换,使用户在使用导航过程中不会受任何影响。

  这颗卫星的另一大创新点是采用星间链路技术。“我们采用的星间链路性能高、抗干扰能力强,可同时容纳多条星间链路工作。”中科院微小卫星创新研究院卫星副总师沈学民说,“这颗卫星很重要的任务,就是让前面几颗卫星能更好地互通互联,确定我们国家后期北斗导航的体制。”

  此外,国产GNSS三频大功率等技术的应用,同样实现了跨代的飞跃。相里斌说,这就像把电子管收音机换成了半导体。

  通力协作重大专项自主可控

  此次发射的卫星,国产器件比例占到九成以上。“重大专项自主可控,把大厦建在自己手里。”这是中科院微小卫星创新研究院卫星副总指挥李国通的梦想,也是所有北斗人的梦想。为了实现这一目标,“小卫星”团队始终坚持与国内各家科研院所和中科院各单位通力协作,不畏挫折,把国内最先进的技术在北斗上展开试验。

  此次发射的北斗卫星,中科院微小卫星创新研究院(上海微小卫星工程中心)联合了中国电子科技集团、航天科技集团等30余家单位,包括12家科学院相关院所共同完成。这其中,有5家出自上海,包括中科院上海天文台、中科院上海技物所等。

  中科院上海微系统所研发的“新微芯”被认为有望为我国卫星研发“带来质的突破”。“‘新微芯,是在芯片内部埋下一层特殊材料,这样太空中的电子无法击穿芯片,可以有效地防止卫星栓锁。”李国通介绍说,“‘新微芯,为将来卫星更高度的集成化打下了基础,有望为后续导航卫星和我国研发的其他卫星带来质的突破。”

  “作为北斗卫星系统的总体单位之一,我们需要很熟悉全国哪些科研院所能干什么,有哪些最新的成果。”就在卫星发射前几天,处于“超负荷”工作状态的相里斌和林宝军还抽空“打飞的”去了趟重庆,那里的一家研究院研发了一些新型的温控材料,如果能用上,将对日后研发的卫星性能有很大提升。“如果有宽裕的经费,我们非常愿意支持全国科研院所的研究成果在卫星上使用,让北斗变得更好。”相里斌说。

  勇担责任“七兄弟”驻守“脐带塔”

  从这颗北斗卫星长途跋涉来到西昌发射中心那天起,卫星副总师沈学民、总体电路分系统主任设计师孔陈杰等7名“小卫星”团队成员就驻守在为火箭和卫星提供“补给”的“脐带塔”上,一守就是一月。他们把自己称作“葫芦七兄弟”,守护着这颗凝聚团队多年心血的卫星,直到发射前最后一小时。

  “负一小时”倒计时响起,发射塔架周边几乎已“人去楼空”,“七兄弟”却还有最后一个任务———拔去为卫星充电的插头。听上去似乎和拔去手机充电器无异,这却是个让所有团队都捏把汗的关键步骤。负责执行这个任务的是“三十而立”的孔陈杰,去年首颗新一代北斗卫星发射时,也是他完成了这“最后一拔”。“演练过很多次了:坐着‘工具车,进入火箭,拔下插头,然后迅速撤离。”孔陈杰说,“去年第一次执行任务的时候心理压力特别大,晚上睡觉也老想着这事。这次‘轻车熟路,了,就没这么紧张了。”

  除了沈学民和质量主管王守亮,“葫芦七兄弟”其他5位几乎都是“85后”,绝大部分都不到30岁。事实上,整个“小卫星”团队平均年龄也只有31岁左右,团队骨干由“80后”甚至“90后”组成。

  “人因为高尚的事业而荣光。承担北斗这一国家重要任务,我们团队的使命感和责任心是常人难以想象的。”相里斌说,目前中国经济下行的压力越来越大,亟需产业结构调整。北斗全球系统一旦建成,将是我国继高铁之后能向世界各国输出的又一高科技成果,中国在全球的地位和影响力将进一步提升。

  文汇报 郭超豪