风云四号卫星研制团队：风起云涌尽显英雄本色

航天 · 2017-3-27 09:21:48

东方网3月27日消息：据《劳动报》报道，在36000公里外的太空遥望地球，能看到什么？风云四号气象卫星可以给你一个完美的答案：哪里将有暴雨来临、哪里出现干旱、大气环境污染情况如何、地球气候环境发生着怎样的变化……风云四号就像一名全年无休的“士兵”，在遥远的太空中为我们默默守候。　　研制这颗世界上最先进的气象卫星需要多少时间？风云四号研制团队的答案是：7年。7年来，由中国航天科技集团公司上海航天技术研究院抓总研制的风云四号突破了20多项国内外领先的重大关键技术，整体性能达到欧美最新一代静止轨道气象卫星的水平。2500多个日日夜夜，研制团队里发生了多少感人故事？尽管他们的语言那么朴实，却诉说着航天人的拳拳报国之情。　　掉进一个高难度的“技术坑”　　我国是一个自然灾害频发的国家，灾害种类多、分布广，每年因各类灾害造成的经济损失以千亿元计。增强对各类灾害和气候的监测和预防预报能力是现实的需求。这些年来，风云一号、风云二号、风云三号等十多颗气象卫星在轨发挥了不可估量的作用。　　我国目前正在使用的风云二号卫星采用了自旋稳定的方式，卫星在36000公里的高空像陀螺一样高速旋转，在保持自身稳定的同时对地球进行扫描观测。“相对于自旋控制，三轴稳定控制可以大幅度地提高卫星对地观测的时间和效率，也可以更大限度满足多载荷装载的要求。”风云四号卫星总设计师董瑶海介绍。　　于是一个独具特色的高轨三轴稳定定量遥感卫星方案跃然而出———新型的六面柱体构型、贮箱平铺方案，双总线体制，载荷———星敏感器共基准以及精密控温方案，星上实时图像定位与配准技术，星上微振动抑制技术……这个方案一经提出，也立即获得了用户的认可。2010年，风云四号正式工程立项。而从事风云卫星研制30年的董瑶海被任命为总设计师，他自嘲道：“当时，就觉得自己掉坑里了。”　　这个“坑”，是一个高难度的“技术坑”。美国同类气象卫星自上世纪90年代开始，至2006年，共计发射了从GOES———8到GOES———13一共6颗三轴稳定的静止气象卫星，才真正实现高轨卫星的三轴稳定控制。在风云四号一颗卫星上解决人家数颗卫星才解决的问题，难度可想而知。　　卫星因搭载高灵敏度的干涉式大气垂直探测仪，对外界振动环境提出了极为严苛的要求，就连试验现场有人走动都会致使图像质量大受影响。但目前为止，唯一上天验证过该技术的也只有美国。“美国人能研究出来，相信我们也一定能成功。”当接下这个难题的时候，研制团队就开始不停地自我鼓励。但毕竟是平地起高楼，要实现从无到有的突破，首先得明确微振动技术研究的内容和技术难点。大家遍查国内外与振动相关的资料，阅读了上千份相关文献。遗憾的是在浩瀚的文献中，可用的材料基本没有，唯有一些语焉不详的片段。靠着这些线索，团队理清了微振动问题的主要内容和技术难点，逐渐形成给载荷坐上超级“软沙发”的微振动隔振系统设计方案。　　“软沙发”想法很好，但要变成现实难度不小，它既要能扛得住火箭发射过程中过载超重，又要能满足在轨失重以及各种空间热、辐照等环境下的使用。一开始，试验很不顺利，尽管做了无数次试验，隔振性能就是达不到要求。直到一次试验中，电话铃偶然响起，传感器幅值迅速升高，大家才意识到，微振动试验结果被周围的环境噪声淹没了，一定要在完全安静的情况下做试验。为了不影响研制进度，在专门的微振动试验间没有完全建成前，微振动研制团队每次做试验都选择在半夜，并且要清场，关闭空调，拔掉电话线。在静得让人发慌发困的绝对安静环境中几小时几个小时不停地试验，他们不敢说话，甚至不敢随意走动，生怕自己一不小心成为意外的微振动源头，影响测试数据。　　7年设计稿浓缩在3本笔记本中　　“小伙子，有信心吗？”卫星临发射前，在西昌卫星发射中心，上海航天509所所长张伟询问风云四号卫星软件主任设计师顾强。“很有信心！”顾强响亮地回答。　　因为在他心里，成功是付出后的必然。从2011年3月28日写下风云四号卫星数管系统软件第一行代码，到2016年12月11日发射，顾强为风云四号卫星软件设计付出了近7年的心血。这7年的点点滴滴都浓缩在顾强3本32开厚厚的笔记本里。　　2011年3月28日，风云四号卫星数管分系统的设计师们在松江偏远的某宾馆“集中”，主要工作有三项：数管系统软件的开发、数管引导软件的开发，数管分系统地面测试软件的开发。在航天，“集中”一词的含义颇为丰富。简单来说就是遇到棘手问题了，把设计师一起“关”在一个不会被打扰的地方，只干一件事情，就是技术攻关。　　奋战到第四天中午，顾强负责的软件代码写得差不多了，就开始测试数管系统软件中的总线通信功能，却发现怎么也不通。然后开始排查，但直到21:30，问题还是没最终定位。大家陆续去睡觉，凌晨1点多，数管主任设计师章生平起床上厕所，发现顾强仍在查问题。章生平说：“早点休息吧，明天再弄。”　　可问题还没解决，顾强哪里睡得着。直到凌晨3点多，终于查清是编译优化的问题。改完代码，测试通过。猛一站起来，顾强竟然咳出一口血。　　工作中无小事，做精益求精的执行者，这就是风云四号团队里每一位航天人践行工匠精神的真实写照。　　总设计师董瑶海对于细节的把控可谓是出了名的，一旦被他揪到问题答不上来，第二次开会接着问，还不会，那就到第三次开会再问，直至把问题解释清楚。每天试验结束，董瑶海快速地把数据看一遍，找问题，几年如一日。在他看来这是一种态度，更是一种求知的体现。但这样做的好处就是每位设计师都能对自己的工作做到知根知底、万无一失，也养成了团队追求极致的作风。　　爬出罐子时她成了一个“汗”人　　造一幢房子，设计图纸固然很重要，但要将图纸变为现实，还需要建筑工人一砖一瓦浇铸而成。总装团队就是将风云四号研制方案变为现实的那支“国家队”。　　为了卫星在太空的可靠运行，他们大胆创新，开展空间环境模拟，成功地将空间环境“搬到”了地球上。刘瑞芳与孙永雪这对85后的姐妹花就是他们中的一员，为验证风云四号的两个核心相机能否经受住太阳辐射造成的温升和干扰，两位年轻的姑娘决心承担起“全景重现真空状态下的太阳辐射”这一紧要任务。　　7月的上海仿佛一个大蒸笼，即使坐着不动都会出汗。而负责太阳模拟器数据测试的刘瑞芳一大早就穿上包裹严实的防护服，戴上防紫外线眼镜进到空间狭小的罐中，进行太阳模拟器的光路调试。每一天除了吃饭、睡觉以外，剩下的时间，她几乎都在接受太阳辐射的“炙烤”。爬出罐子时，她拍着僵硬的双腿，戏称自己是名副其实的“汗”人。而在罐外负责调试工作的孙永雪，则裹上6公斤的防爆服，冒着爆炸的风险蜷缩在灯室中，高电压、高电流、高热度的大功率氙灯让她吃尽了苦头。由于试验需要二人配合进行，她们每天十几个小时的“保持通话”，一天调试不成，便两天、三天.……直到满意为止。　　待她们出色地完成了光路调试任务，两人就像换了个人似的。由于长时间被强紫外线照射，她们眼睛酸胀，全身过敏起斑，原本清秀白皙的面颊变黑、脱皮；超长时间的通话，令两人的耳朵持续痛了一个星期。家人看着很心疼，但她们说：“干航天哪有不吃苦的，哪有不能吃苦的！”　　“孩子”在太空站稳时最激动　　“当我们看到养育7年的‘孩子’在太空中站稳脚跟时，那一刻最激动。”现场采访中，812所风云四号指挥车腊梅如是对记者说。　　2008年，刚送走风云二号的车腊梅扛下了风云四号的重担。如同每一个为“孩子”操心的母亲，风云四号每一个工艺流程是否合理，能不能更优，她都考虑再三；每一个新工艺或者新材料的应用，她都验证周全；每一个工装设备如何既安全又便捷，她都思前想后。　　每当孩子有“大动作”，她都紧张得睡不着觉。将风四送往发射场合练的前一晚，大家连夜将卫星装箱装车。结束后，谨小慎微的车腊梅仍在心里一遍又一遍地回想着每一个步骤和细节，最后她又连夜赶回所里将每一处细节又复查了几遍才安心。跟着风四到达基地后，她又马不停蹄地开箱精测，有同事替她算过，那3天，她只休息了6个小时。她错过了女儿无数个“第一次”，却见证了风四的“每一次”。难怪型号两总说：“有腊梅在，我们很放心。”　　风云四号发射升空的那一瞬间，所有人都在欢呼雀跃，车腊梅却泣不成声。七年来，她早已把风四当成自己的“孩子”，倾注了无数心血，也对它满怀期待。　　记者手记　　“技术控”的热情　　在人们的心目中，航天人总是和沉闷、技术控联系在一起，殊不知，这些严谨的“技术控”们也有阳光的一面。　　总设计师董瑶海有一头自然卷发，戴着一副时尚眼镜，如果你加了他的微信，还能看到他与明星的“合影”。当然了，这些合影，是他自己“PS”的，这也是他自我放松的方式之一。团队里还有不少90后，都是些性格鲜明的小年轻，有些90后进试验基地时，还带上了两大箱零食，以备不时之需，“小鲜肉”、“葫芦娃”是他们相互间的昵称。　　生活中，他们充满热情；而一旦走进实验室，他们又换了一副“面孔”。董瑶海是出了名的抠细节“魔头”，每一个细节都要尽善尽美；技术上遇到争议，大家互不相让，凭数据说话；从不做家务的90后小伙儿，在试验场上爬上爬下，摔伤了照样坚持……　　他们的严谨，来自于对航天事业的那份责任心，也是报效国家的那片赤子之情。

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风云四号卫星研制团队：风起云涌 尽显英雄本色

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