黃傳會(huì)
北斗組網(wǎng)模擬圖。中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室供圖
蔚藍(lán)色的蒼穹明凈如水,廣闊無(wú)垠。一輪彎月銀光淡柔,幾顆星星若隱若現(xiàn)。
他站在那里,仰望著星空,描繪著“中國(guó)星座”的輝煌藍(lán)圖……
他就是共和國(guó)勛章獲得者孫家棟。
1994年12月,孫家棟被任命為北斗一號(hào)系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師。重任在肩的孫家棟滿腔熱血、滿懷激情。
北斗一號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師范本堯曾說(shuō):“北斗一號(hào)衛(wèi)星最初的研制規(guī)劃中,計(jì)劃在東方紅二號(hào)甲衛(wèi)星雙自旋衛(wèi)星平臺(tái)基礎(chǔ)上研制一種導(dǎo)航衛(wèi)星專用平臺(tái)。但這類衛(wèi)星平臺(tái)沒(méi)有太陽(yáng)翼,功率比較小。為這個(gè)平臺(tái)我們做了很多次試驗(yàn),但都沒(méi)有成功,耗費(fèi)了大量精力?!?/p>
后來(lái)有一天,范本堯碰到了孫家棟。見(jiàn)他皺著眉頭,孫家棟問(wèn),找到好平臺(tái)了嗎?范本堯面露難色地回答,做了很多試驗(yàn)還是不行?!翱磥?lái)不能一條路走到底,得換思路、換平臺(tái)了。”孫家棟表達(dá)了看法。
換平臺(tái),關(guān)系到改變研制規(guī)劃。范本堯問(wèn):“換哪種平臺(tái)?”孫家棟說(shuō):“東方紅三號(hào)平臺(tái)怎么樣?”“東三”平臺(tái)比“東二”平臺(tái)強(qiáng)多了,但因?yàn)榍安痪玫谝活w東方紅三號(hào)衛(wèi)星發(fā)射失敗,所以那時(shí)候人們不敢提用“東三”平臺(tái)取代“東二”平臺(tái)。孫家棟像是看出了其中緣由:“老范,你是‘東三的總設(shè)計(jì)師,你說(shuō)說(shuō)這次失敗的主要原因是什么?”“我認(rèn)為‘東三失敗是衛(wèi)星的質(zhì)量問(wèn)題,一些關(guān)鍵部件達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,而不是設(shè)計(jì)問(wèn)題?!睂O家棟說(shuō):“既然不是設(shè)計(jì)問(wèn)題,把質(zhì)量問(wèn)題解決了,完全可以用‘東三平臺(tái)取代‘東二平臺(tái)。我們?cè)僮屑?xì)論證一下,此事不能再拖了。”
孫家棟果斷拍板,北斗一號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)轉(zhuǎn)而采用東方紅三號(hào)衛(wèi)星的三軸穩(wěn)定平臺(tái)。路子順了,大大加快了衛(wèi)星的研制進(jìn)度。
北斗一號(hào)系統(tǒng)初建,遇到一個(gè)瓶頸問(wèn)題——信號(hào)快速捕獲。能否實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的“快速精跟”,成為決定北斗一號(hào)系統(tǒng)整體性能,甚至左右整個(gè)工程進(jìn)展的關(guān)鍵。
1995年,國(guó)防科技大學(xué)在讀博士王飛雪和同學(xué)雍少為、歐鋼,為攻克這一難題,用4萬(wàn)元從北京買回來(lái)一臺(tái)當(dāng)時(shí)算是比較先進(jìn)的臺(tái)式計(jì)算機(jī),把一個(gè)不到10平方米的倉(cāng)庫(kù)簡(jiǎn)單收拾一下當(dāng)作試驗(yàn)室。
孫家棟對(duì)這個(gè)年輕的團(tuán)隊(duì)給予了全力支持。一次次論證,一次次推翻重來(lái)。3年后,星地對(duì)接現(xiàn)場(chǎng),顯示器上脈沖“閃耀”,信號(hào)捕捉成功。
2000年10月31日、12月21日,長(zhǎng)征三號(hào)甲運(yùn)載火箭分別將第一、第二顆北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星送入地球同步軌道,建成了北斗一號(hào)系統(tǒng)。
孫家棟院士在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心。李明放/新華社
雙星組成的北斗一號(hào)系統(tǒng)能全天候、全天時(shí)地提供衛(wèi)星導(dǎo)航信息,還具備短報(bào)文通信服務(wù)能力。我國(guó)成為繼美國(guó)、俄羅斯之后,第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。
2004年3月,中國(guó)繞月工程正式啟動(dòng),孫家棟被任命為繞月探測(cè)工程總設(shè)計(jì)師,那時(shí)的他已經(jīng)75歲,同年12月,孫家棟再次被任命為北斗二號(hào)系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師。
星載原子鐘像一只“攔路虎”,橫在北斗二號(hào)系統(tǒng)面前。
北斗二號(hào)衛(wèi)星研制初期本想去國(guó)外購(gòu)買星載原子鐘。但國(guó)外好幾家廠商都以保密為由,一口回絕。
孫家棟對(duì)現(xiàn)北斗三號(hào)系統(tǒng)工程副總設(shè)計(jì)師、時(shí)任北斗二號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師謝軍說(shuō):“我們?cè)僖膊荒軐?duì)進(jìn)口產(chǎn)品存在依賴性了。星載原子鐘必須下決心自己搞,就是砸鍋賣鐵也要做出自己的品牌?!?/p>
在工程辦公室的組織下,孫家棟帶領(lǐng)有關(guān)機(jī)關(guān)和專家去幾家科研單位調(diào)研。他的態(tài)度非常明確:“原子鐘技術(shù)不過(guò)關(guān),衛(wèi)星絕對(duì)不能上天。”
在中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所研究員梅剛?cè)A的辦公室,至今還珍藏著幾抽屜的試驗(yàn)品,這些試驗(yàn)品見(jiàn)證了課題組20多年來(lái)不斷的艱難求索。梅剛?cè)A說(shuō):“剛開始的時(shí)候,我們做出的原子鐘的精度與西方發(fā)達(dá)國(guó)家的差距是兩個(gè)數(shù)量級(jí)。原子鐘的核心部件微波腔只有一個(gè)膠卷大小,要在里面特定位置打幾個(gè)槽,測(cè)量寬度和深度,當(dāng)時(shí)沒(méi)有計(jì)算機(jī)模擬仿真,只能靠人工一點(diǎn)點(diǎn)摸索、一點(diǎn)點(diǎn)打磨?!眱H這一項(xiàng)技術(shù),他們就進(jìn)行了上百次試驗(yàn)。
在不斷的艱難求索之下,終于,有3家科研單位分別研制成功各有特色、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、滿足北斗系統(tǒng)工程要求的星載原子鐘。
那天,孫家棟親自見(jiàn)證了4臺(tái)完全符合技術(shù)要求的國(guó)產(chǎn)原子鐘裝載在北斗二號(hào)系統(tǒng)首顆衛(wèi)星上。
2007年農(nóng)歷大年初三,快中午時(shí),北斗系統(tǒng)高級(jí)顧問(wèn)、時(shí)任北斗二號(hào)系統(tǒng)工程副總設(shè)計(jì)師李祖洪接到謝軍從廠房打來(lái)的電話:“李總,衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)出問(wèn)題了!”
李祖洪和孫家棟聞?dòng)嵹s到現(xiàn)場(chǎng)。
聽(tīng)了匯報(bào),孫家棟先蹲下身子,想看看到底是什么情況,但發(fā)動(dòng)機(jī)底部離地面只有五六十厘米,看不太清楚。誰(shuí)也沒(méi)有想到,孫家棟索性躺在地面,臉朝上,身子往發(fā)動(dòng)機(jī)底部慢慢蹭,終于看清楚了疑點(diǎn)情況。
孫家棟從發(fā)動(dòng)機(jī)底部鉆出來(lái),喘了幾口氣,說(shuō):“應(yīng)該只是擦了一下,問(wèn)題不是很大,但必須立即請(qǐng)廠家的專家來(lái)鑒定?!?/p>
孫家棟擦了擦頭上的汗水。旁人不知道孫家棟身患陳舊性腰肌勞損,劇烈的疼痛常常會(huì)讓他步履維艱。
發(fā)動(dòng)機(jī)廠家的專家趕來(lái)了,經(jīng)探傷儀探測(cè),機(jī)體沒(méi)有裂痕,高溫涂料也沒(méi)擦壞。幾方評(píng)估后,可以按原計(jì)劃發(fā)射。
2007年4月14日凌晨,北斗二號(hào)系統(tǒng)第一顆衛(wèi)星終于順利升空。5時(shí)16分,太陽(yáng)翼帆板成功展開。
在指控中心,孫家棟注視著面前的大屏幕,神色淡定,心中卻是波濤翻涌。他知道一場(chǎng)真正的考驗(yàn)才剛剛開始——再過(guò)不到72個(gè)小時(shí),我國(guó)向國(guó)際電信聯(lián)盟申請(qǐng)的導(dǎo)航信號(hào)頻點(diǎn)就將過(guò)期作廢。衛(wèi)星僅僅發(fā)射成功還不算,還必須在72小時(shí)內(nèi)順利開機(jī)、正常運(yùn)轉(zhuǎn),而這一切,誰(shuí)也不敢打保票。
因此,一個(gè)新的問(wèn)題擺在了他們面前:衛(wèi)星入軌后,按規(guī)范操作,衛(wèi)星要在真空環(huán)境下暴露5天后再開啟設(shè)備。提前開啟,很有可能引發(fā)微波信號(hào)大功率微放電,導(dǎo)致衛(wèi)星報(bào)廢??墒窃俚?天,勢(shì)必錯(cuò)失與國(guó)際電信聯(lián)盟規(guī)定的最后期限。
16日20時(shí)14分,我國(guó)申請(qǐng)的空間頻率有效期只剩下不到4小時(shí)。
孫家棟從座位上站起來(lái),擰眉沉思了片刻,與在座的有關(guān)同志會(huì)商后果斷決策:“加電開機(jī)!”
當(dāng)晚,十幾家終端設(shè)備廠家,在北斗系統(tǒng)主控站的一個(gè)大操場(chǎng)上,把接收機(jī)擺成一大排,技術(shù)人員在焦急中不時(shí)仰望漆黑的夜空,等待來(lái)自遠(yuǎn)方的信號(hào)。
“有了!”不知誰(shuí)最先喊了起來(lái)。
21時(shí)46分,地面系統(tǒng)正確接收到衛(wèi)星播發(fā)的B1導(dǎo)航信號(hào)。
21時(shí)54分,地面系統(tǒng)接收到衛(wèi)星播發(fā)的B2導(dǎo)航信號(hào)。
22時(shí)03分,地面系統(tǒng)接收到衛(wèi)星播發(fā)的B3導(dǎo)航信號(hào)。
整個(gè)大操場(chǎng)上歡聲雷動(dòng)。
此時(shí),離國(guó)際電信聯(lián)盟限定的時(shí)間僅剩2小時(shí)。
猶如世界杯比賽的“壓哨破門”,北斗系統(tǒng)申請(qǐng)的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)頻率與軌位資源保住了,中國(guó)北斗在最后時(shí)刻終于拿到了進(jìn)軍全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)俱樂(lè)部的“入場(chǎng)券”。
孫家棟感嘆道:“我們?cè)胝驹凇奕说募绨蛏?,可‘巨人不僅不讓我們站,而且還卡我們、壓我們。在事實(shí)面前,我們終于醒悟過(guò)來(lái)了??縿e人靠不住,只有靠自己拼搏努力,讓我們自己也成為‘巨人,讓中國(guó)的航天也成為‘巨人!”
2009年,北斗三號(hào)系統(tǒng)正式啟動(dòng)建設(shè)。
北斗三號(hào)系統(tǒng)將建成擁有24顆中圓地球軌道衛(wèi)星、3顆地球靜止衛(wèi)星和3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星,共30顆衛(wèi)星組成的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
在第一次大系統(tǒng)協(xié)調(diào)會(huì)上,孫家棟明確提出,“我支持工程大總體提出的所有星載產(chǎn)品必須百分之百國(guó)產(chǎn)化的意見(jiàn)建議”,真正做到“北斗星、中國(guó)芯”。
孫家棟帶領(lǐng)中國(guó)北斗人堅(jiān)守著這條“核心技術(shù)自主可控”的“生命線”。
2014年12月,時(shí)任北斗系統(tǒng)工程副總設(shè)計(jì)師楊長(zhǎng)風(fēng)接任北斗系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師,孫家棟被聘任為高級(jí)顧問(wèn)。
北斗三號(hào)系統(tǒng)最大的亮點(diǎn)是星間鏈路。這是我國(guó)北斗由區(qū)域邁向全球的關(guān)鍵,也是一個(gè)少有經(jīng)驗(yàn)可借鑒的新難題。
楊長(zhǎng)風(fēng)有些猶豫,星間鏈路萬(wàn)一失敗,將嚴(yán)重影響北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)建設(shè)進(jìn)度。
楊長(zhǎng)風(fēng)與孫家棟談了自己的擔(dān)憂。孫家棟沒(méi)有正面回答,而是說(shuō)起了酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心首任司令員孫繼先中將的故事?!爱?dāng)年部隊(duì)到達(dá)大渡河,前有堵截,后有追兵,情況十分危急。劉伯承、聶榮臻親臨前線指揮,孫繼先從二連親自挑選并帶領(lǐng)十七勇士組成突擊隊(duì),硬是在被敵人視為插翅難飛的天險(xiǎn)防線上打開一個(gè)缺口,為中央紅軍北上開辟了一條通道……”
聽(tīng)到這里,楊長(zhǎng)風(fēng)心領(lǐng)神會(huì)。
孫家棟接著說(shuō):“我們經(jīng)歷過(guò)多少次被‘逼的境況???但我們不都靠著自己的智慧絕處逢生了嗎?”
浩瀚銀河遙相望,星間鏈路搭橋梁。
2015年3月,由中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研制搭載星間鏈路的衛(wèi)星發(fā)射成功,正式開啟星間鏈路驗(yàn)證工作。
同年8月,由中國(guó)空間技術(shù)研究院研制的兩顆北斗三號(hào)試驗(yàn)衛(wèi)星成功在軌建立星間鏈路,標(biāo)志著我國(guó)成功驗(yàn)證了全球?qū)Ш叫l(wèi)星星座自主運(yùn)行核心技術(shù),為建立全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)邁進(jìn)一大步。北斗團(tuán)隊(duì)再一次交出了令世界震驚、令國(guó)人滿意的答卷!
那天,孫家棟到一線了解星間鏈路的驗(yàn)證情況。
忽然,孫家棟發(fā)現(xiàn)站在眼前的都是面生的年輕人。他兩眼一亮,問(wèn)其中一名技術(shù)骨干:“小伙子,今年多大了?”
“孫老,我29歲?!?/p>
“29歲,多年輕??!我29歲那年,剛剛留學(xué)回國(guó)。你參加工作幾年了?”
“兩年?!?/p>
孫家棟說(shuō):“參加工作兩年,便參與這么重大的工程,真是后生可畏。你們趕上了一個(gè)好時(shí)代,我們的國(guó)力強(qiáng)大了,我們的航天發(fā)展了!”
將要離去時(shí),孫家棟又收住腳步,對(duì)身旁的年輕人說(shuō):“我今天很高興,星間鏈路驗(yàn)證取得關(guān)鍵性突破。但讓我更欣慰的是,有你們這支年輕的隊(duì)伍,這說(shuō)明我們的北斗事業(yè)永遠(yuǎn)年輕,中國(guó)的航天事業(yè)永遠(yuǎn)朝氣蓬勃!”
2020年6月23日9時(shí)43分,西昌衛(wèi)星發(fā)射中心,長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭成功將北斗三號(hào)系統(tǒng)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射上天。
從1994年北斗一號(hào)系統(tǒng)立項(xiàng)伊始,30萬(wàn)人接力奮斗了26年,夢(mèng)想終于實(shí)現(xiàn),北斗星耀全球。
(摘自七一網(wǎng) 七一客戶端/《人民日?qǐng)?bào)》)