逐夢太空 科研報國
- 發佈時間:2015-10-21 12:29:40 來源:經濟日報 責任編輯:羅伯特
在西安衛星測控中心的監控螢幕上,可以看到環繞赤道上空、距離地面約36000公里的地球靜止軌道上,散佈著世界各國的衛星。這些類型不同、功能各異的衛星從升空到壽命終結,一刻也離不開人類精心的呵護。
西安衛星測控中心測控技術部研究員李恒年致力於衛星測控研究。他曾讓太空中瀕臨失效的衛星起死回生,也曾使我國與其他國家的衛星在同一軌位和平相處。他用23年的辛勤耕耘,兌現了自己逐夢太空、科研報國的誓言。
從“編外”到專家
1993年底,西安衛星測控中心即將執行一顆返回式衛星測控回收任務。可是任務聯調時,地面測控站頻繁出現數據中斷、跳變、丟失等現象,令許多技術人員一籌莫展。
當時還在測控中心BP機尋呼臺工作的“編外工程師”李恒年發現,是數據處理演算法存在問題。由於當時返回式衛星已經進入發展末期,專家們把大部分精力用於研究新問題,而忽視了這個細節。
本來不是分內之事,李恒年卻認起真來。他利用休息時間編制了一套全新的演算法程式和技術方案,期望為航太測控分憂解難。可是,當這套凝聚心血的方案放到評審團專家的案頭時,專家們半信半疑:一個編外工程師一上來就要解決衛星測控問題,靠譜嗎?
最後,還是時任測控技術部總工程師的李濟生打破了僵局,給了他一次機會。就這樣,新方案投入使用,測控站數據中斷等問題迎刃而解。這是不到30歲的李恒年在測控中心第一次亮相,隨後一發而不可收。
1999年底,“風雲二號”氣象衛星即將發射。這是一顆自旋穩定式衛星,姿態控制至關重要,要求大家儘快學習掌握衛星姿控軟體。可李恒年通讀程式代碼後發現,軟體中使用的數學模型和演算法已經遠遠落後於時代。
他那股子不解決問題誓不罷休的勁兒又上來了。那陣子,他口袋裏揣著小本本,走到哪兒想到哪兒,有時半夜剛剛躺下,突然想到什麼,就一骨碌爬起來記下。經過兩個多月的刻苦攻關,李恒年建立了全新的數學模型,編寫了配套姿控軟體。經過反覆推導驗算,他確信自己編寫的程式優於原方案,就大膽地向上級作了彙報。
沒想到,這次彙報引起了軒然大波。幾位衛星研製部門的專家紛紛搖頭:這可是老一輩科學家親自審定的經典模型,最好不要輕易改動!最後,還是在李濟生院士的支援下,才同意再給李恒年一次機會。結果,新方案又大獲全勝。
後來,這套全新的自旋式衛星姿控演算法被成功運用於“風雲二號”衛星測控任務,使衛星姿態確定精度提高了30倍,變軌控制精度提高近10倍,節省星上燃料近15公斤。這意味著衛星增加了7年以上的能源保障,我國自旋衛星測控水準由此跨入國際先進行列,李恒年又一次創造了奇跡。
從“編外”到專家,李恒年稱自己是一個幸運的人。和他一起並肩工作多年的同事李晶説,李恒年就是熱愛他的工作,只要讓他和航太事業打交道,就算再辛苦他也覺得幸福。
無技術不自主
如今,人們的生活中已經離不開衛星導航。早在多年前,李恒年就把目光投向了我國北斗衛星導航工程。他説,如果一味跟隨國外的導航系統設計和控制理念,在很多事情上就要陷入被動。只有突破瓶頸,將核心技術牢牢掌握在自己手中,才能樹立起大國自信。
他帶領課題組先後承擔了3項導航星座構型設計與控制相關重大專項課題,完成了“北斗”工程區域導航星座部署和穩定運作方案頂層設計,研究解決了導航星座構型、發射部署等技術難題,為“北斗”工程建設提供了重要技術保障。
2011年12月27日,我國對外宣佈,擁有自主智慧財産權的北斗衛星導航系統正式提供試運作服務。那一刻,李恒年倍感欣慰和自豪。
“神舟”飛天,舉世矚目。然而,人們卻很少知道,正是精確的航太測控為“神舟”返航鋪就坦途。作為西安衛星測控中心神舟飛船返回控制及落點預報技術負責人,李恒年自1997年起便著手開展相關方案編寫和軟體開發工作。為解決返回制動時飛船品質影響落點精度的難題,他推算出飛船剩餘燃料量計算公式,完善了暫態風力修正計算落點的軟體,研究提出的飛船返回艙軌道控制技術,使返回艙落點預報精度大幅提高。自神舟五號任務以來,神舟飛船返回艙落點預報精度始終穩定在1公里以內,縮短了搜索時間,提高了航太員的安全系數。
由他領銜的宇航動力學國家重點實驗室,主持和承擔國家多項重點課題研究,取得了豐碩成果。他帶領團隊多次參加國際空間軌道設計大賽,與美國噴氣推進實驗室、歐空局等世界頂尖團隊同臺競技,屢獲佳績。
身狹居心無限
李恒年出身寒門,卻有一腔科研報國的雄心壯志。研究生畢業那年,他放棄了到首都某名牌大學任教的機會,滿懷憧憬地來到西安,在嚮往已久的衛星測控中心安了家。
結婚以後,他和妻子擠在一間小屋裏,父母來西安探親,他倆只能打地鋪。囊中羞澀,連請父母出去吃頓飯都讓小兩口捉襟見肘。
身體住在狹小的空間,思想卻在浩瀚的太空馳騁。從最基礎的測控數據處理,到研究提出航太測控最優估計方法;從衛星機動軌道確定,到航太器姿態控制;從多星共位控制,到衛星編隊穩定性設計;從神舟飛船返回落點預報,到北斗衛星導航系統星座部署……李恒年在航太測控事業的廣袤天地裏自在徜徉。
這些年,李恒年名聲在外,他獲得的多項國家科技進步獎讓許多科研機構和大型企業青眼有加。聽説李恒年年邁的父母罹患重病,他一直想把老人接到身邊照顧,有的單位甚至承諾,只要他肯加盟,就提供一套別墅。
李恒年卻拒絕了:“要是為了錢,我一開始就不幹這一行。”每當看到自己的創新成果注入了國家航太測控事業的血脈,他就想,幹上這一行,再苦再累也值了!
近年來,李恒年主持開展了“數字衛星”課題研究,它可以用數字來描述和表現一顆衛星,為每顆在軌運作的衛星建立檔案,從而實現故障診斷甚至壽命預測。他還構想設計一種在星際間遨遊的航太器,能吞食太空碎片,並把它轉化為能量,供自己迴圈使用……
很多人把他的想法視為幻想。李恒年卻把這些幻想視若珍寶,他説:“昨天的幻想,就是今天的希望,明天的現實!”
李恒年把自己的夢想變成了一個團隊的夢想。他帶領實驗室團隊系統梳理方法基礎和工程經驗,將有關數字計算、地球運動、時間和坐標系統、軌道和姿態動力學等方法寫成了20多萬行代碼,形成了較為完備的軌道控制計算庫。
有人問李恒年,為什麼你的團隊有這麼強的凝聚力?他回答:“因為我們共同為團隊發展奠定了基石,我們通過點滴積累讓自己與航太事業發展緊緊相連。”
閒暇之餘,他經常帶領團隊成員向巍峨秦嶺發起衝鋒。他勉勵大家:“騎行登頂好比攀登科研高峰,無論山高路長、路途艱險,都要堅定執著,始終保持衝鋒姿態。”