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司福祺 洪津 熊偉

　　“我們是第一次承擔(dān)航天載荷研制任務(wù)，整個(gè)團(tuán)隊(duì)從零開始組建，隨著載荷的交付，團(tuán)隊(duì)也實(shí)現(xiàn)了從科研到應(yīng)用的思維轉(zhuǎn)換?！敝袊茖W(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所（以下簡稱安徽光機(jī)所）研究員洪津、熊偉在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)如是說。

　　10月18日，高分五號衛(wèi)星大氣氣溶膠多角度偏振探測儀（DPC）和大氣主要溫室氣體監(jiān)測儀（GMI）正樣通過航天八院環(huán)境衛(wèi)星項(xiàng)目辦組織的交付驗(yàn)收評審，洪津是DPC的主任設(shè)計(jì)師，熊偉是GMI的主任設(shè)計(jì)師。

　　早在今年7月1日，高分五號衛(wèi)星大氣痕量差分吸收光譜儀（EMI）已完成正樣交付驗(yàn)收評審。至此，安徽光機(jī)所承擔(dān)的高分五號衛(wèi)星3臺載荷正樣的研制工作已經(jīng)全部完成。這三臺載荷被稱為大氣“觀察員”。近日，《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪了安徽光機(jī)所高分五號衛(wèi)星載荷研制團(tuán)隊(duì)。

　　高分五號的載荷

　　高分五號計(jì)劃于2017年發(fā)射，屬于高分專項(xiàng)系列衛(wèi)星，這里的高分專項(xiàng)是指高分辨率對地觀測系統(tǒng)，是國務(wù)院發(fā)布的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》中確定的16個(gè)重大專項(xiàng)之一。

　　據(jù)悉，高分專項(xiàng)共計(jì)劃發(fā)射十余顆高分辨率對地觀測衛(wèi)星，從而建成我國自主的陸地、大氣和海洋的衛(wèi)星觀測系統(tǒng)。EMI、DPC和GMI是高分五號衛(wèi)星的主要載荷，是安徽光機(jī)所承擔(dān)的首批衛(wèi)星載荷任務(wù)。

　　其中，EMI可監(jiān)測全球（或區(qū)域）范圍內(nèi)對氣候和生態(tài)環(huán)境有重要影響的臭氧、二氧化氮、二氧化硫等大氣痕量氣體的分布和變化，定量獲得我國區(qū)域上空及全球空氣質(zhì)量變化、污染氣體的分布輸運(yùn)過程，監(jiān)測工業(yè)排放和生物燃燒對大氣組成成分、全球氣候變化的影響。

　　EMI的主任設(shè)計(jì)師司福祺研究員告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者：“這里的大氣痕量氣體是指大氣中含量很少的氣體組分，它們中有一些是天然排放的，也有一些是由于人類活動(dòng)而排放的?！?/p>

　　這些痕量氣體受到各種物理、化學(xué)、生物、地球過程的作用并參與生物地球化學(xué)的循環(huán)，對全球大氣環(huán)境及生態(tài)造成了重大影響，例如光化學(xué)煙霧、酸雨、溫室效應(yīng)、臭氧層破壞等無不與痕量氣體有關(guān)。

　　洪津介紹了DPC的主要任務(wù)與功能是獲取地球大氣多角度多光譜偏振輻射數(shù)據(jù)，用于大氣氣溶膠和云的觀測，獲取全球大氣氣溶膠和云的時(shí)空分布信息，滿足全球氣候變化研究、大氣環(huán)境監(jiān)測、遙感數(shù)據(jù)高精度大氣校正等應(yīng)用需求。

　　熊偉介紹了GMI的主要任務(wù)與功能是獲取周期性高光譜探測數(shù)據(jù)，定量監(jiān)測大氣中的二氧化碳、甲烷等溫室氣體，通過獲取氧氣、二氧化碳、甲烷的高精度吸收光譜信息，反演大尺度范圍的大氣主要溫室氣體濃度含量數(shù)據(jù)。

　　從零組建的團(tuán)隊(duì)

　　3位主任設(shè)計(jì)師在授受采訪時(shí)無一例外地表示，這是團(tuán)隊(duì)第一次承擔(dān)航天載荷的型號任務(wù)，團(tuán)隊(duì)前后花了5年多時(shí)間順利完成交付。雖然承擔(dān)衛(wèi)星載荷研制任務(wù)壓力巨大，但收獲了極為難得的人生經(jīng)歷。

　　洪津告訴記者：“團(tuán)隊(duì)的組建是從零開始的，通過人才引進(jìn)與培養(yǎng)，逐步解決了人手不足的問題，最終打造了一支吃苦耐勞的攻堅(jiān)隊(duì)伍。”熊偉至今還記得團(tuán)隊(duì)花費(fèi)了很大力氣實(shí)現(xiàn)高光譜分辨率前提下提高信噪比?！拔覀円贿呄驀鈭F(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)，一邊進(jìn)行技術(shù)方案優(yōu)化和改進(jìn)”。

　　洪津和熊偉團(tuán)隊(duì)共同承擔(dān)了兩臺載荷的研制，團(tuán)隊(duì)也從最初的十多人發(fā)展壯大為四十多人。洪津表示，團(tuán)隊(duì)遇到的最大困難是沒有航天載荷研制的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，直到工程樣機(jī)的順利驗(yàn)收。

　　安徽光機(jī)所高分五號載荷研制團(tuán)隊(duì)從2011年開始工程樣機(jī)的研制，排除缺乏航天載荷研制經(jīng)驗(yàn)的困難，克服了不熟悉航天質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)、接口等問題，經(jīng)過一年多的科研，于2012年完成了3個(gè)衛(wèi)星載荷的工程樣機(jī)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)工作。

　　3位主任設(shè)計(jì)師至今仍記得，在當(dāng)年的驗(yàn)收測試會(huì)上，驗(yàn)收專家組對工程樣機(jī)的光譜范圍、光譜分辨率、信噪比、視場、輻射定標(biāo)等主要參數(shù)進(jìn)行了現(xiàn)場抽測，測試結(jié)果各項(xiàng)指標(biāo)符合研制技術(shù)要求。

　　不久的將來，高分五號衛(wèi)星將搭載安徽光機(jī)所研制的3臺載荷發(fā)射升空，通過自己設(shè)計(jì)研制的大氣“觀察員”，科研人員可以進(jìn)一步觀測研究大氣環(huán)境。

　　科研應(yīng)用的轉(zhuǎn)化

　　談及收獲，洪津最大的體會(huì)是之前從事的科研工作以研究為主線，而高分五號衛(wèi)星載荷的研制屬于工程應(yīng)用，參與工程項(xiàng)目與實(shí)驗(yàn)室里的一些習(xí)慣做法和辦事風(fēng)格均有較大差異。

　　“中科院傳統(tǒng)的科研文化崇尚發(fā)散思維，但工程應(yīng)用需要在循規(guī)蹈矩的基礎(chǔ)上解決實(shí)際問題?！焙榻虬l(fā)現(xiàn)，通過參與高分五號衛(wèi)星載荷的研制，團(tuán)隊(duì)文化出現(xiàn)了轉(zhuǎn)變，能夠設(shè)身處地思考航天工程需要的技術(shù)問題。

　　當(dāng)年安徽光機(jī)所之所以能在承接高分五號衛(wèi)星載荷任務(wù)的競爭中脫穎而出，洪津認(rèn)為與技術(shù)的積累和沉淀有關(guān)。

　　以自己團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的DPC載荷為例，洪津向記者介紹到，多光譜、多角度、偏振是該載荷的3項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)，尤其是偏振技術(shù)測量氣溶膠具有較大優(yōu)勢，也是國外使用的主流技術(shù)，安徽光機(jī)所從1996年就開始關(guān)注該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

　　“雖然當(dāng)年有多家單位競爭，但在國內(nèi)用偏振技術(shù)測量氣溶膠我們的優(yōu)勢明顯，這也是最終我們勝出的一方面因素?！焙榻蛘f。高分五號衛(wèi)星一共搭載6臺載荷，安徽光機(jī)所承擔(dān)了其中3臺載荷的研制。

　　熊偉也告訴記者，通過參與五號衛(wèi)星載荷的研制，自己在遇到困難時(shí)的態(tài)度有很大改變，責(zé)任感也隨之提升，在攻堅(jiān)克難的同時(shí)，團(tuán)隊(duì)也通過磨合歷練而成長，齊心協(xié)力解決難題。

　?。ㄔd于《中國科學(xué)報(bào)》 2016-10-24 第6版 院所)