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【中國(guó)科學(xué)報(bào)】他們的15年“鑄劍”之路

發(fā)布時(shí)間：2024-09-25 【字體：大中小】【打印】【關(guān)閉】

2024年9月19日9時(shí)14分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭與遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)，成功發(fā)射第五十九、六十顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。該組衛(wèi)星屬中圓地球軌道（MEO）衛(wèi)星，是我國(guó)北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成開通后發(fā)射的第二組MEO衛(wèi)星，入軌并完成在軌測(cè)試后，將接入北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

此次發(fā)射的兩顆衛(wèi)星由中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院（以下簡(jiǎn)稱衛(wèi)星創(chuàng)新院）抓總研制，將在確保北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)精穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，開展下一代北斗系統(tǒng)新技術(shù)試驗(yàn)試用，因此這次發(fā)射的兩顆衛(wèi)星既可以稱為北斗三號(hào)的“備份收官之星”，也可以稱為下一代北斗系統(tǒng)的技術(shù)驗(yàn)證星，承擔(dān)著承前啟后的重要使命。

像往常一樣，中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院研究員、北斗三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)首席總設(shè)計(jì)師林寶軍又新作了一首詞來(lái)紀(jì)念這個(gè)特殊時(shí)刻。他在這首《滿江紅?北斗三號(hào)收官星》中寫道：“北三首發(fā)，夢(mèng)為馬，揚(yáng)帆啟明；越雄關(guān)，斂態(tài)定制，再踏新程。批產(chǎn)增量協(xié)同勁，一年八星耀蒼穹；三十載，矢志寰球愿，牧群星。收官星，續(xù)輝煌；天行健，鐘更精；星間鏈，格致人先新境。擔(dān)當(dāng)開拓謀跨越，承前啟后助華興。望未來(lái)，泛在又融合，更智能。”

林寶軍說(shuō)，北斗三號(hào)備份收官星承前啟后，它不是組網(wǎng)星的簡(jiǎn)單復(fù)制，在導(dǎo)航制高點(diǎn)技術(shù)時(shí)頻及星間鏈路等方面，又有新的突破。展望未來(lái)，我們還要建設(shè)“更加泛在、更加融合、更加智能”的PNT（定位、導(dǎo)航、授時(shí)）體系。

“三十載，矢志寰球愿，牧群星。”

北斗系統(tǒng)工程自立項(xiàng)以來(lái)，已經(jīng)走過(guò)波瀾壯闊的30年。這次“備份收官之星”的發(fā)射，為衛(wèi)星創(chuàng)新院和北斗三號(hào)的故事，畫上了一個(gè)圓滿的句號(hào)，也為北斗續(xù)寫新的輝煌篇章，掀開了完美的扉頁(yè)。

據(jù)林寶軍介紹，與前期MEO組網(wǎng)衛(wèi)星相比，這次發(fā)射的兩顆衛(wèi)星升級(jí)了星載原子鐘配置，搭載了新型星間鏈路終端，入網(wǎng)工作后，將進(jìn)一步提升北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可靠性及定位導(dǎo)航授時(shí)、全球短報(bào)文通信等服務(wù)性能，在支撐北斗系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和北斗規(guī)模應(yīng)用的同時(shí)，將為下一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星技術(shù)升級(jí)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。

林寶軍與北斗三號(hào)的淵源已久，從2009年9月18日擔(dān)任北斗三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師到今天，林寶軍已帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)走過(guò)了整整15個(gè)春秋。15年前，林寶軍時(shí)任載人航天工程應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師，參與了從“神舟一號(hào)”到“神舟十三號(hào)”的全部論證工作。2009年，林寶軍服從國(guó)家安排，來(lái)到已運(yùn)行了一段時(shí)間、但技術(shù)突破存在壁壘和難題的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)內(nèi)。

“沒(méi)有北斗的中國(guó)，就像一個(gè)‘盲人’。飛機(jī)飛不了，汽車開不了，深海氣田、深海原油開發(fā)不了，戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)分不清友軍和敵軍，執(zhí)行任務(wù)時(shí)找不到坐標(biāo)……”林寶軍時(shí)常這樣評(píng)價(jià)北斗對(duì)于我國(guó)的重要性。

北斗與神舟不同，神舟飛船的比對(duì)對(duì)象是歷史上美國(guó)、俄羅斯發(fā)射的載人飛船，而北斗則要在國(guó)際舞臺(tái)上和美國(guó)的GPS、俄羅斯的格洛納、歐盟的伽利略這些同期運(yùn)行的導(dǎo)航系統(tǒng)同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)，接受用戶和歷史的檢驗(yàn)。

自主研發(fā)一項(xiàng)新技術(shù)，中國(guó)人的傳統(tǒng)思路是先調(diào)研各國(guó)水平，然后找差距，再定位關(guān)鍵技術(shù)、攻克關(guān)鍵技術(shù)，最后縮小差距。

但林寶軍認(rèn)為，總是跟在別人后面跑，很難實(shí)現(xiàn)超越，何不從另一個(gè)角度創(chuàng)新一套獨(dú)家新技術(shù)？

林寶軍首先做的，是為衛(wèi)星“瘦身”。他將原來(lái)結(jié)構(gòu)、熱控等十幾個(gè)分系統(tǒng)合并成電子學(xué)、姿軌控、結(jié)構(gòu)熱、有效載荷四大功能鏈，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，同時(shí)提升了整體的可靠性。“比如原來(lái)每個(gè)分系統(tǒng)都需要計(jì)算機(jī)，一個(gè)衛(wèi)星上甚至要24臺(tái)計(jì)算機(jī)，現(xiàn)在1臺(tái)計(jì)算機(jī)就可以完成計(jì)算的功能了。”

然而，航天領(lǐng)域有一個(gè)不成文的規(guī)矩——新技術(shù)使用不能超過(guò)30%，否則存在很大的風(fēng)險(xiǎn)。那段時(shí)間里，林寶軍經(jīng)常聽到的聲音就是：“歐美都沒(méi)試過(guò)，我們可以嗎？”“咱們已經(jīng)跑得夠快了，能不能稍微穩(wěn)當(dāng)點(diǎn)？”

但林寶軍堅(jiān)定地認(rèn)為自己的想法是對(duì)的。2013年7月，林寶軍花了整整一周時(shí)間，從早上9點(diǎn)到晚上12點(diǎn)，累了就喝瓶功能飲料，一家家單位跑，一個(gè)個(gè)設(shè)計(jì)師溝通，終于讓所有人都接納了他的新觀念。在林寶軍的帶領(lǐng)下，北斗三號(hào)試驗(yàn)星的新技術(shù)超過(guò)70%，還能保證運(yùn)行良好。

新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星中還有很多類似的“獨(dú)創(chuàng)”。比如，它擁有世界上第一臺(tái)雙頻氫原子鐘，時(shí)頻精度達(dá)到全球最高；它配備了Ka頻段相控陣通信技術(shù)，能在7萬(wàn)千米距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)的測(cè)量技術(shù)，大幅提高衛(wèi)星軌道測(cè)定精度……

取得這些成就，在林寶軍看來(lái)，離不開一顆“挑戰(zhàn)權(quán)威、敢于創(chuàng)新”的心。

“追求普惠華夏愿，卓越湛盧獻(xiàn)和平。”

每當(dāng)人們贊嘆于林寶軍所做的貢獻(xiàn)時(shí)，他總是會(huì)“糾正”一下，這是他所帶領(lǐng)的整個(gè)團(tuán)隊(duì)的功勞，要為他們點(diǎn)贊。“當(dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)一共81個(gè)人，平均年齡才31歲，用3年零3個(gè)月的時(shí)間完成了GPS2到GPS3花了20年的跨越之路。”

在衛(wèi)星研究院，林寶軍一直堅(jiān)持給予青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)充分的自由。他把30公分厚的“航天規(guī)范”等文件，縮減成了一本小冊(cè)子，盡量為年輕人在各方面“減負(fù)”，鼓勵(lì)創(chuàng)新。衛(wèi)星研究院的一大特點(diǎn)是，很多年輕人工作3到5年就能當(dāng)上主任設(shè)計(jì)師，最年輕的主任設(shè)計(jì)師才28歲。這在很多科研院所是不敢想象的。衛(wèi)星研究院正高級(jí)工程師李紹前，就是林寶軍的“得意門生”之一，這位85后的年輕人，如今早已獨(dú)當(dāng)一面，成為北斗三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)的總體主任設(shè)計(jì)師。

和對(duì)技術(shù)瑕疵的零容忍相比，林寶軍對(duì)團(tuán)隊(duì)、對(duì)人才卻是可以容錯(cuò)的，整個(gè)衛(wèi)星研究院也是如此。林寶軍的管理哲學(xué)是，要敢于給年輕人壓擔(dān)子，也要讓他們看到未來(lái)的希望。“中國(guó)人喜歡講不足，實(shí)際上嚴(yán)格要求不等于不能表?yè)P(yáng)，好孩子其實(shí)是夸出來(lái)的。”

林寶軍說(shuō)，誰(shuí)都有缺點(diǎn)，好的管理就是要把優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮出來(lái)。制度不在多，關(guān)鍵在于有效性。洋洋灑灑上百頁(yè)、數(shù)千條，不如利利索索三五條。在衛(wèi)星創(chuàng)新院，幾乎每一個(gè)工種的管理制度，都不能超過(guò)10條。管理制度做減法，還有另一層更深的用意，就是極可能激發(fā)創(chuàng)新活力的釋放。新一代北斗首發(fā)星成功發(fā)射后，團(tuán)隊(duì)里的很多年輕人驕傲地說(shuō)“畢業(yè)后唯一的作品終于和大家見面了”。

正是因?yàn)橛辛巳瞬胖贫鹊膭?chuàng)新，才能帶來(lái)科研工作的創(chuàng)新。在2018年，林寶軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)甚至實(shí)現(xiàn)了1年研制發(fā)射8顆組網(wǎng)星的戰(zhàn)績(jī)，而美國(guó)GPS最多一年也才能發(fā)射6顆，為北斗提前實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)做出了重要貢獻(xiàn)。剛到衛(wèi)星創(chuàng)新院時(shí)，林寶軍的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)北斗“爭(zhēng)二保三”，但如今他可以篤定地說(shuō)，中國(guó)的北斗在定位精度等幾個(gè)主要指標(biāo)上，實(shí)測(cè)結(jié)果已優(yōu)于美國(guó)的GPS系統(tǒng)。

林寶軍常用九個(gè)字來(lái)總結(jié)北斗研發(fā)成功的經(jīng)驗(yàn)——“有擔(dān)當(dāng)，真創(chuàng)新，謀跨越。”他解釋說(shuō)：“什么叫‘有擔(dān)當(dāng)’？如果總是膽小怕出事，就不會(huì)有今天的北斗。‘真創(chuàng)新’，就是一定要做從0到1的顛覆性創(chuàng)新，才能真正解決國(guó)家的重大需求。‘謀跨越’，就是我們要建立自信，要有超越歐美、引領(lǐng)全世界共同發(fā)展、建立人類命運(yùn)共同體的勇氣。

林寶軍是一個(gè)愛寫詩(shī)的人，2020年7月31日，我國(guó)向全世界宣布北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通，在參加完儀式的回家路上，林寶軍高興之余即興寫了一首詩(shī)，其中有這樣兩句：“追求普惠華夏愿，卓越湛盧獻(xiàn)和平。”湛盧，是中國(guó)古代十大名劍之一。為什么用湛盧劍來(lái)形容北斗呢？因?yàn)檎勘R是古代鑄劍大師歐冶子鍛造的，它雖然無(wú)堅(jiān)不摧，但它又是仁者之劍。我們開發(fā)北斗，是為了造福全人類，而不是為了稱霸世界。林寶軍以此表達(dá)普惠世界的“華夏愿”。林寶軍說(shuō)，星途遙遙，永葆創(chuàng)新激情的科技工作者都是最美的。