【編者按】
近年來(lái),“中國(guó)夢(mèng)· 申城美”典型報(bào)道已逐漸成為上海媒體傳播社會(huì)正能量的知名品牌,受到越來(lái)越多讀者的歡迎。
從3月27日起,澎湃新聞將繼續(xù)于每周一推出新一批的“中國(guó)夢(mèng)· 申城美”典型報(bào)道。與往年所不同的是,在啟動(dòng)今年先進(jìn)典型集中報(bào)道的同時(shí),還將開設(shè)“身邊典型”征集平臺(tái),向廣大市民征集身邊的先進(jìn)典型,讓基層涌現(xiàn)出的各類典型人物在“感動(dòng)”你的同時(shí),也感動(dòng)更多的人。
風(fēng)云四號(hào)氣象衛(wèi)星起吊現(xiàn)場(chǎng)。本文圖片均由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司上海航天技術(shù)研究院提供
“當(dāng)‘風(fēng)四’成功發(fā)射、入軌、展開帆板、所有儀器投入工作的那一刻,我特別特別激動(dòng)……”風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師、60后的董瑤海說(shuō),風(fēng)云四號(hào)從正式立項(xiàng)到發(fā)射成功的這七年里,自己就像掉進(jìn)了一個(gè)有數(shù)不清技術(shù)難關(guān)的大坑。
這顆由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司上海航天技術(shù)研究院抓總研制氣象衛(wèi)星,成功突破20余項(xiàng)重大關(guān)鍵技術(shù),達(dá)到世界最先進(jìn)水平。2017年2月27日,中國(guó)氣象局和國(guó)防科工局正式對(duì)外公布首批風(fēng)云四號(hào)傳回的云圖,因?yàn)閷哟畏置?、紋理豐富,瞬間刷爆社交媒體。
在這背后是一支100多人的年輕而頑強(qiáng)的隊(duì)伍——他們80%以上是第一次完整經(jīng)歷衛(wèi)星研制發(fā)射全過(guò)程的85后、90后。
風(fēng)云四號(hào)團(tuán)隊(duì)
精度指標(biāo)定在國(guó)際最高的“1個(gè)像素”
七年前,當(dāng)中國(guó)宣布要在2016年前后發(fā)射新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星、并達(dá)到歐美同期衛(wèi)星水平時(shí),國(guó)際上曾有聲音——這是不可能的事情。國(guó)際上判斷風(fēng)云四號(hào)不可能在2016年發(fā)射的一個(gè)重要原因,就是圖像定位與配準(zhǔn)技術(shù)難以攻克。
“所謂圖像定位與配準(zhǔn),就是專門解決靜止軌道氣象衛(wèi)星圖像存在偏移、錯(cuò)位和圖像抖動(dòng)問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)。目前這項(xiàng)技術(shù)國(guó)際上僅美國(guó)掌握,歐洲、日本均依靠美國(guó)封閉式的技術(shù)支持。美國(guó)也是經(jīng)過(guò)十幾年研究,在多顆GOES系列衛(wèi)星上持續(xù)改進(jìn),才逐步掌握的?!倍幒Uf(shuō)。
他透露,風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星總體團(tuán)隊(duì)從概念研究階段就著手進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),但一開始總是不得要領(lǐng),從預(yù)研到立項(xiàng),近10年的時(shí)間,直至2009年,這支隊(duì)伍才徹底把圖像定位與配準(zhǔn)的問(wèn)題搞明白,把精度指標(biāo)定在了國(guó)際最高的“1個(gè)像素”。
2009年,風(fēng)云四號(hào)正式工程立項(xiàng),在國(guó)際上首次將多通道掃描成像輻射計(jì)和可以給大氣做“CT”的干涉式大氣垂直探測(cè)儀裝載于同一顆衛(wèi)星,但隨之帶來(lái)的微振動(dòng)問(wèn)題讓團(tuán)隊(duì)很傷腦筋。
“美國(guó)人能研究出來(lái),相信我們也一定能成功?!眻F(tuán)隊(duì)成員申軍烽回憶說(shuō),立項(xiàng)后的一年里,他們閱讀了上千份相關(guān)文獻(xiàn),最后唯一的收獲就是一篇文章中一張簡(jiǎn)圖和一段語(yǔ)焉不詳?shù)脑?。就從這樣一張簡(jiǎn)圖開始,用了1年時(shí)間,終于完成微振動(dòng)問(wèn)題的研究規(guī)劃、關(guān)鍵難點(diǎn)、技術(shù)途徑和實(shí)施方案,整星微振動(dòng)抑制效率達(dá)90%以上,但申軍烽的視力卻從1.5降到了1.0。
衛(wèi)星研制人員在測(cè)量試驗(yàn)設(shè)備。
85后姐妹花連續(xù)實(shí)驗(yàn)不顧顏值
在“風(fēng)云四號(hào)團(tuán)隊(duì)”這個(gè)100多人的團(tuán)隊(duì)里,80%以上是第一次完整經(jīng)歷衛(wèi)星研制發(fā)射全過(guò)程的85后、90后。
劉瑞芳與孫永雪這對(duì)85后姐妹花就是他們中的一員。為驗(yàn)證風(fēng)云四號(hào)的兩個(gè)核心相機(jī)能否經(jīng)受住太陽(yáng)輻射造成的溫升和干擾,她們承擔(dān)了“全景重現(xiàn)真空狀態(tài)下的太陽(yáng)輻射”這一緊要任務(wù)。
當(dāng)時(shí)上海正逢7月,炎炎夏日,劉瑞芳每天一大早就得穿上包裹嚴(yán)實(shí)的防護(hù)服、戴上防紫外線眼鏡進(jìn)到空間狹小的罐中,進(jìn)行太陽(yáng)模擬器的光路調(diào)試。除了吃飯、睡覺,剩下的時(shí)間幾乎都在接受太陽(yáng)輻射的“炙烤”。爬出罐子時(shí),雙腿僵硬的她已是名副其實(shí)的“汗”人。
在罐外,負(fù)責(zé)調(diào)試工作的孫永雪則需裹上6公斤重的防爆服,冒著爆炸的風(fēng)險(xiǎn)蜷縮在燈室中,高電壓、高電流、高熱度的大功率氙燈讓她吃盡了苦頭。由于試驗(yàn)需要二人配合進(jìn)行,她倆每天需十幾個(gè)小時(shí)“保持通話”,為此兩人的耳朵持續(xù)痛了一個(gè)星期。由于長(zhǎng)時(shí)間受強(qiáng)紫外線照射,她們不僅眼睛酸脹,全身過(guò)敏起斑,原本清秀白皙的面頰也變黑、脫皮。
顧強(qiáng)是風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星軟件主任設(shè)計(jì)師,2011年3月28日,他寫下了風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星數(shù)管系統(tǒng)軟件的第一行代碼,之后每次遇到棘手問(wèn)題進(jìn)行不下去了,他們這些數(shù)管分系統(tǒng)設(shè)計(jì)師就會(huì)被拉到松江的某賓館“集中”,除了吃飯睡覺,就是寫代碼。
有一次,被“關(guān)”到第四天中午,顧強(qiáng)負(fù)責(zé)的軟件代碼寫得差不多了,就開始測(cè)試數(shù)管系統(tǒng)軟件中的總線通信功能,卻發(fā)現(xiàn)怎么也不通。然后開始排查,但直到21時(shí)30分,問(wèn)題還是沒最終定位。
次日凌晨1點(diǎn)多,數(shù)管主任設(shè)計(jì)師章生平起床上廁所,發(fā)現(xiàn)顧強(qiáng)仍在查問(wèn)題。章生平說(shuō):“早點(diǎn)休息吧,明天再弄?!笨深檹?qiáng)在心里默默發(fā)誓:“不解此惑,不起此座?!敝钡搅璩?點(diǎn)多,他終于查清原來(lái)是編譯優(yōu)化問(wèn)題。改完代碼、測(cè)試通過(guò),顧強(qiáng)猛一站起來(lái),竟然咳出了一口血。
風(fēng)云四號(hào)總裝任務(wù)負(fù)責(zé)人車臘梅說(shuō),自己很對(duì)不起“受虐”的兄弟姐妹們——去年一年團(tuán)隊(duì)成員沒有一個(gè)雙休日和節(jié)假日,最緊張的時(shí)候3天只睡6小時(shí),她甚至被戲稱為“車扒皮”,但苦過(guò)、累過(guò)之后,大家才發(fā)現(xiàn)自己更愛航天了。
總裝測(cè)試是衛(wèi)星工作的最后環(huán)節(jié),要保證按時(shí)出廠、按期發(fā)射,就必須在這個(gè)階段把前面各環(huán)節(jié)損失的時(shí)間“搶回來(lái)”。
研制人員對(duì)衛(wèi)星太陽(yáng)帆板做測(cè)試。
從2016年正月初四起,研制團(tuán)隊(duì)的所有人都進(jìn)入了無(wú)休止的加班之中,再?zèng)]有節(jié)假日之說(shuō)?!拔覀円粋€(gè)剛做爸爸的小青年,直接找到我說(shuō):‘車姐,安排加班就排我吧,我把老婆和孩子都送老家了,沒事?!?dāng)時(shí),他的孩子出生才剛剛一個(gè)月。”車臘梅說(shuō)。
她說(shuō),一些85后、90后小年輕在從上海開赴衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)時(shí),有人帶了兩大箱的零食,還把剛買的洗衣機(jī)也帶上了,就是做好了沒時(shí)間吃飯、沒時(shí)間洗衣服的最艱苦準(zhǔn)備。
她與團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了發(fā)射場(chǎng)型號(hào)產(chǎn)品一次開箱合格率100%、總裝一次安裝合格率100%、總裝過(guò)程質(zhì)量問(wèn)題為零。2017年初,車臘梅當(dāng)選為“感動(dòng)上海航天——十大最美航天人”之一。
衛(wèi)星測(cè)試中,風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師董瑤海(左二)和研制團(tuán)隊(duì)在聽衛(wèi)星中設(shè)備的響應(yīng)。
時(shí)間分辨率比風(fēng)云二號(hào)高一倍
風(fēng)云四號(hào)是中國(guó)新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星的首發(fā)星,也是中國(guó)首顆高軌三軸穩(wěn)定定量遙感衛(wèi)星。衛(wèi)星發(fā)射重量5400公斤,設(shè)計(jì)壽命7年,裝載有多通道掃描成像輻射計(jì)、干涉式大氣垂直探測(cè)儀、閃電成像儀和空間環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器包等多個(gè)有效載荷。它成功突破了圖像定位與配準(zhǔn)等20余項(xiàng)重大關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了從跟跑向并跑甚至領(lǐng)跑的重大跨越。
與現(xiàn)有風(fēng)云衛(wèi)星相比,風(fēng)云四號(hào)探測(cè)通道更多,探測(cè)精度更高,其時(shí)間分辨率比風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星提高一倍,整體性能達(dá)到歐美最新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星的水平。比如,在36000公里太空,風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星可以測(cè)出青海湖水溫0.1度的溫差變化;在對(duì)臺(tái)風(fēng)的監(jiān)測(cè)上,對(duì)登陸強(qiáng)度的精確度從過(guò)去的12級(jí)以上提升到現(xiàn)在的16級(jí)。
澎湃新聞在對(duì)中國(guó)航天科技集團(tuán)公司上海航天技術(shù)研究院的采訪中了解到,在這顆世界最高水平氣象衛(wèi)星發(fā)射升空的最后時(shí)刻,承擔(dān)最后一次操作重任的包括一名1993年出生的上海航天人沈天豪。
全圓盤彩色2km輻射計(jì)遙感彩色截圖。
2016年12月10日深夜,火箭三級(jí)已經(jīng)加注,離發(fā)射還剩一個(gè)小時(shí),此時(shí)距離要求星上人員撤離的時(shí)間還剩20分鐘。由于衛(wèi)星上有著大量的火工品,為防止因誤操作或者誤通電導(dǎo)致誤爆,發(fā)射前星上用的都是保護(hù)安全插頭,一直要到發(fā)射前的最后40分鐘才被換成飛行插頭。沈天豪和他的師傅劉偉杰承擔(dān)的最后一次操作任務(wù),就是要在令人窒息的最后20分鐘內(nèi)快速、準(zhǔn)確、無(wú)誤地完成所有插頭的更換工作。劉偉杰是風(fēng)云系列衛(wèi)星AIT全周期及發(fā)射場(chǎng)星上電裝操作主崗,1984年出生的他此前已圓滿完成了包括風(fēng)二、風(fēng)三在內(nèi)的7次發(fā)射任務(wù)。
火箭整流罩窗口很小,劉偉杰只能將頭探進(jìn)去操作,沈天豪在外用手電筒給師傅照明、遞工具。盡管早已不是第一次操作,但是劉偉杰的心理壓力不比第一次小。他說(shuō):“操作用的工具都用繩子綁在手上,就怕操作過(guò)程中有物品不慎掉落導(dǎo)致發(fā)射延遲”。平時(shí)習(xí)慣邊干活邊跟徒弟講流程、說(shuō)要點(diǎn)的劉偉杰,在最后20分鐘內(nèi)屏息凝神地?fù)Q好了全部9個(gè)插頭,由于身體始終保持一個(gè)姿勢(shì),探出整流罩時(shí)他的整個(gè)身子都僵住了,但師徒倆的工作完成得非常漂亮。
2016年12月11日凌晨0時(shí)11分,長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空,將風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星成功送入預(yù)定軌道。
10月26日,清華大學(xué)與信威集團(tuán)聯(lián)合舉行發(fā)布會(huì),宣布清華大學(xué)-信威通信空天信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)合研究中心(以下簡(jiǎn)稱聯(lián)合研究中心)研制的靈巧通信試驗(yàn)衛(wèi)星已完成全部在軌測(cè)試試驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了我國(guó)首顆低軌道移動(dòng)通信衛(wèi)星的重要突破。
今天上午11時(shí)07分,在我國(guó)太原衛(wèi)星發(fā)射中心,風(fēng)云三號(hào)03星搭乘“長(zhǎng)征四號(hào)丙”運(yùn)載火箭直上云霄,成功進(jìn)入預(yù)定軌道,衛(wèi)星發(fā)射取得圓滿成功。風(fēng)云三號(hào)是我國(guó)第二代極軌氣象衛(wèi)星,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)全球大氣和地球物理要素的全天候、多光譜和三維觀測(cè)。
可以預(yù)見,透過(guò)“高分一號(hào)”的“太空之眼”,我們對(duì)賴以生存的地球家園,將會(huì)看得更清晰、更精細(xì)、更全面……衛(wèi)星相機(jī)增加了高分辨率多光譜成像能力,可以下傳多譜段高水平的彩色圖像。
浩瀚太空,又添俯覽地球的“千里眼”。到2020年,高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)與其他觀測(cè)手段相結(jié)合,將形成具有時(shí)空協(xié)調(diào)、全天時(shí)、全天候、全球范圍觀測(cè)能力的穩(wěn)定運(yùn)行系統(tǒng)。
今天是首個(gè)“中國(guó)航天日”。經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn),自2016年起,將每年的4月24日設(shè)立為“中國(guó)航天日”。4月22日上午,為迎接首個(gè)“中國(guó)航天日”,被譽(yù)為“海上科學(xué)城”的中國(guó)遠(yuǎn)洋航天測(cè)量船“遠(yuǎn)望6號(hào)”,面向江陰市民及中小學(xué)生舉辦“科普開放日”活動(dòng)。
記者26日從中國(guó)航天科工集團(tuán)三院獲悉,該院35所環(huán)境氣象雷達(dá)項(xiàng)目?jī)尚彤a(chǎn)品—船載激光風(fēng)剖面儀及小型相干測(cè)風(fēng)激光雷達(dá),近日完成春季海上試驗(yàn)。小型相干測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)作為相干多普勒激光雷達(dá),工作在人眼不可見的紅外波段,可實(shí)現(xiàn)地面至低空3000米大氣風(fēng)場(chǎng)的無(wú)盲區(qū)探測(cè),具有很高的時(shí)間分辨率、空間分辨率和精確度。
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