——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
大部分人的五一小長(zhǎng)假過(guò)得不亦樂(lè)乎。然而,在西安衛(wèi)星測(cè)控中心,有一群人卻一直堅(jiān)守在崗位上,中科院上海微小衛(wèi)星工程中心導(dǎo)航副總師沈?qū)W民就是其中之一。
4月21日,北斗導(dǎo)航小衛(wèi)星準(zhǔn)確進(jìn)入工作軌道,地面成功接收到衛(wèi)星下發(fā)的導(dǎo)航信號(hào),沈?qū)W民的一顆心總算放進(jìn)了肚子里。“我們的衛(wèi)星測(cè)試項(xiàng)目基本完成,所有的參數(shù)都很理想?!?/p>
再過(guò)幾天,這顆剛剛發(fā)射的新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星就要交付用戶進(jìn)行導(dǎo)航性能測(cè)試試驗(yàn),而這個(gè)試驗(yàn)也將一直持續(xù)到7月份左右。
“就像一臺(tái)電視機(jī),生產(chǎn)出來(lái)后,你要交給用戶作評(píng)價(jià),并獲取反饋意見(jiàn)?!鄙?qū)W民說(shuō),所獲得的數(shù)據(jù)將為以后北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的研制提供數(shù)據(jù)支撐。
這些,意味著中國(guó)距離“天眼”看世界的夢(mèng)想又近了一步。
來(lái)自天上的對(duì)話
與之前的16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星相比,這顆新的小衛(wèi)星最大的不同就在于“星間鏈路”功能。
星間鏈路是指用于衛(wèi)星之間通信的鏈路,可以將多顆衛(wèi)星互聯(lián)在一起,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星之間的信息傳輸和交換。而“天上的對(duì)話”實(shí)現(xiàn)后,北斗衛(wèi)星就不用過(guò)分依賴地面,這可以解決地面基站不足的現(xiàn)實(shí)難題。
而且,“即使地面發(fā)生了自然災(zāi)害等意外導(dǎo)致地面控制與衛(wèi)星‘失聯(lián)’,導(dǎo)航系統(tǒng)依舊可以自主運(yùn)行很長(zhǎng)一段時(shí)間,用互相測(cè)距的方法進(jìn)行定位?!鄙?qū)W民說(shuō)。
當(dāng)這一設(shè)想首次被提出時(shí),幾乎沒(méi)人相信他們能成功。
如今,星間鏈路的有效性和穩(wěn)定性已經(jīng)得到首次驗(yàn)證。而且,從這顆衛(wèi)星開(kāi)始,北斗衛(wèi)星都將具備星間鏈路。“這一功能的驗(yàn)證,為這項(xiàng)技術(shù)真正用在工程上起到了奠定的作用。”沈?qū)W民說(shuō)。
“小年輕”的大責(zé)任
小衛(wèi)星的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)當(dāng)然不只在星間鏈路上。在衛(wèi)星姿態(tài)設(shè)計(jì)方面,也采用了與以往不同的設(shè)計(jì)路線?!靶⌒l(wèi)星首次采用了以恒星為參考源的星敏感器,而不是常用的陀螺定姿技術(shù)?!鄙虾N⑿⌒l(wèi)星工程中心副主任、導(dǎo)航衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師林寶軍說(shuō),正因?yàn)榇?,他們還專門針對(duì)導(dǎo)航任務(wù),設(shè)計(jì)了中科院導(dǎo)航衛(wèi)星平臺(tái)。
首次采用功能鏈設(shè)計(jì)理念、首次采用直接入軌發(fā)射方式、首次大量使用國(guó)產(chǎn)化器部件……小衛(wèi)星的身上有著太多第一。
作為中國(guó)科學(xué)院承擔(dān)的首顆長(zhǎng)壽命、高可靠業(yè)務(wù)星,從啟動(dòng)到完成,小衛(wèi)星的研制只用了3年零3個(gè)月。
然而,令人意想不到的是,這樣一個(gè)意義重大、影響深遠(yuǎn)的工程,竟然出自一個(gè)大多由“毛頭小伙子”和“黃毛丫頭”組成的團(tuán)隊(duì)之手。這支隊(duì)伍的平均年齡31.7歲,“80后”占到75.8%。
擰螺絲的人永遠(yuǎn)在擰螺絲,鉚釘?shù)娜擞肋h(yuǎn)在鉚釘,這種狀況不會(huì)發(fā)生在小衛(wèi)星中心。生于1988年的李紹前是團(tuán)隊(duì)中的一員,2012年研究生畢業(yè)的他,來(lái)到微小衛(wèi)星工程中心工作就被分派到了新一代北斗型號(hào)里,可謂接受了十足的鍛煉。
衛(wèi)星副總指揮李國(guó)通也說(shuō),這支年輕的科研團(tuán)隊(duì),充分發(fā)揚(yáng)了中科院的創(chuàng)新精神與航天工程的嚴(yán)謹(jǐn)精神。
未來(lái)挑戰(zhàn)更加艱巨
根據(jù)計(jì)劃,北斗系統(tǒng)將在2020年左右實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng),屆時(shí)將建成由5顆地球同步軌道衛(wèi)星和30顆非地球同步軌道衛(wèi)星組成的“天眼”,提供覆蓋全球的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)。
這又將是一輪新的挑戰(zhàn)?!靶l(wèi)星之間的組網(wǎng)要考慮排列位置,衛(wèi)星之間要有相位,并在一定的軌道上?!鄙?qū)W民說(shuō),每顆衛(wèi)星如何回到自己的特定位置上是一個(gè)難點(diǎn),而那么多的衛(wèi)星在天上,也給地面的運(yùn)控管理帶來(lái)了很大困難。
此外,對(duì)于導(dǎo)航衛(wèi)星來(lái)說(shuō),最難的就是保證其長(zhǎng)壽命、高可靠、高可用?!暗谝活w試驗(yàn)星驗(yàn)證可行,但要保證后面的每一顆星都這樣,這對(duì)研制工作也是很大挑戰(zhàn)?!鄙?qū)W民說(shuō)。
在未來(lái)的導(dǎo)航衛(wèi)星研制上,中科院將會(huì)承擔(dān)更重的任務(wù),平均每年要研制兩顆衛(wèi)星甚至更多。
在沈?qū)W民看來(lái),這就需要在管理模式上作出創(chuàng)新,即不能以現(xiàn)在的科學(xué)模式來(lái)對(duì)待后期的工程建設(shè),工程衛(wèi)星要尊重其自身的規(guī)律。
如今,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)已成為繼美國(guó)GPS、俄羅斯格洛納斯、歐盟伽利略之后的全球第四大導(dǎo)航系統(tǒng)。那么全球組網(wǎng)后的國(guó)際合作也在考慮之中?!案鞔笙到y(tǒng)之間如何實(shí)現(xiàn)嵌入互操作?如何共用?中間的協(xié)調(diào)工作也很難?!鄙?qū)W民說(shuō),這些都需要從現(xiàn)在開(kāi)始就進(jìn)行考慮和研究。
?。ㄔd于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2015-05-06 第1版 要聞)
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