圖說:風(fēng)云四號(hào)安裝太陽(yáng)能帆板,。顧元翔 攝
如果給你七年,,你能做成什么?風(fēng)云四號(hào)研制團(tuán)隊(duì)給出了一個(gè)答案:一顆世界上最先進(jìn)的氣象衛(wèi)星。2016年12月11日,,風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星成功發(fā)射,如今已完成了在軌測(cè)試,。當(dāng)收到它的首批衛(wèi)星云圖時(shí),,一個(gè)名為“我待航空如初戀”的微信群“炸開了鍋”。這是812所風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)的微信群,,風(fēng)花雪月的群名背后,,是任憑任務(wù)虐我千百遍,依舊初心不改的心聲,。
2500多個(gè)日日夜夜里,,完成世界一流的龐雜如氣象衛(wèi)星的系統(tǒng)工程,包括三個(gè)國(guó)際領(lǐng)先的主載荷,,突破20多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先的重大關(guān)鍵技術(shù),,在這一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)由跟跑向并跑乃至領(lǐng)跑的技術(shù)創(chuàng)新……做到這一切的風(fēng)云四號(hào)“大神”們是一群怎么樣的人?
攻關(guān)狂
2008年,,風(fēng)云衛(wèi)星的用戶——中國(guó)氣象局帶回來一個(gè)最先進(jìn)的氣象衛(wèi)星研制任務(wù)書,。風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星總指揮陳文強(qiáng)回憶,彼時(shí)美國(guó)已經(jīng)著手第四代靜止軌道氣象衛(wèi)星的研制,,與風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星的指標(biāo)大致相當(dāng),。其技術(shù)關(guān)鍵在于三軸穩(wěn)定控制,,這是未來高精度靜止軌道定量遙感衛(wèi)星的大方向,也是我國(guó)要發(fā)展自己的靜止氣象衛(wèi)星必須要突破的前提,。
美國(guó)同類氣象衛(wèi)星自上世紀(jì)90年代開始,,至2006年,共計(jì)發(fā)射了從GOES-8到GOES-13一共6顆三軸穩(wěn)定的靜止氣象衛(wèi)星,,才真正實(shí)現(xiàn)高軌衛(wèi)星的三軸穩(wěn)定控制,。在風(fēng)云四號(hào)一顆衛(wèi)星上解決人家十多顆衛(wèi)星才解決的問題,難度可想而知,。然而在風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)中,,人人都是“攻關(guān)狂”,敢在無人或者少人行走的領(lǐng)域做出從無到有的突破,。
風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星的方案中需要搭載高靈敏度的干涉式大氣垂直探測(cè)儀,,對(duì)外界振動(dòng)環(huán)境提出了極為嚴(yán)苛的要求,就連試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)有人走動(dòng)都會(huì)致使圖像質(zhì)量大受影響,。但目前為止,,國(guó)內(nèi)衛(wèi)星并不提微振動(dòng)技術(shù),唯一上天驗(yàn)證過該技術(shù)的也只有美國(guó),。
“美國(guó)人能研究出來,,相信我們也一定能成功?!眻F(tuán)隊(duì)理清了微振動(dòng)問題的主要內(nèi)容和技術(shù)難點(diǎn),,逐漸形成給載荷坐上超級(jí)“軟沙發(fā)”的微振動(dòng)隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。
“軟沙發(fā)”的實(shí)現(xiàn)難度不小,,試驗(yàn)一開始很不順利,。直到有一次電話鈴偶然響起,傳感器幅值迅速升高,,大家才意識(shí)到,,微振動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果被周圍的環(huán)境噪聲所淹沒了,一定要在完全安靜的情況下做試驗(yàn),。
為了不影響研制進(jìn)度,,在專門的微振動(dòng)試驗(yàn)間的條件沒有完全建成前下,微振動(dòng)研制團(tuán)隊(duì)每次做試驗(yàn)都選擇在半夜,,并且要清場(chǎng),,關(guān)閉空調(diào),拔掉電話線,。在靜得讓人發(fā)慌發(fā)困的絕對(duì)安靜環(huán)境中幾小時(shí)的不停試驗(yàn),。
又用了2年的時(shí)間,團(tuán)隊(duì)終于摸清了衛(wèi)星10余個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部件的振動(dòng)特性與傳遞路徑,,實(shí)現(xiàn)了振源隔振裝置和有效載荷隔振裝置的工程化,,星上微振動(dòng)抑制到1mg以下(相當(dāng)于手輕拍桌面形成振動(dòng)的三百分之一),,敏感頻段更是控制到0.1mg水平,解決了精密遙感的圖像抖動(dòng)問題,。
細(xì)節(jié)控
風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師董瑤海是團(tuán)隊(duì)里出了名的摳細(xì)節(jié)魔頭,。在會(huì)上問倒設(shè)計(jì)師的問題,第二次開會(huì)接著問,,還不會(huì),,第三次開會(huì)再問,直到把問題解釋清楚,,讓他心里有底。
“董總對(duì)測(cè)試的要求幾近苛刻,,對(duì)主任設(shè)計(jì)師直接采取的就是現(xiàn)場(chǎng)考核,。這不得不讓我和我的團(tuán)隊(duì)把測(cè)試軟件、測(cè)試文件等一遍一遍地反復(fù)升級(jí),、細(xì)化,。就拿遙測(cè)顯示終端軟件以及遙測(cè)事后處理軟件的更改來說,已不下15個(gè)版本,。發(fā)射場(chǎng)測(cè)試細(xì)則就有1500頁(yè)之多,。為了提高工作效率,硬是開發(fā)出了射頻自動(dòng)化測(cè)試軟件,,實(shí)現(xiàn)了流程的優(yōu)化,,可以把2周的工作量壓縮到2天完成?!憋L(fēng)云四號(hào)綜合測(cè)試主任設(shè)計(jì)師周軍揭秘測(cè)試背后的秘密,。
“當(dāng)技術(shù)上遇到爭(zhēng)議,我們就要吃透技術(shù),,拿數(shù)據(jù)說話”,。風(fēng)云四號(hào)副總設(shè)計(jì)師沈毅力,看上去就是那種溫文爾雅的知識(shí)分子,,一旦遇到技術(shù)問題氣場(chǎng)就會(huì)變得強(qiáng)大起來,,一點(diǎn)也不含糊。在研發(fā)初期,,選擇哪一款星敏感期讓總體和系統(tǒng)單位產(chǎn)生分歧,,為了做出正確選擇,風(fēng)云四號(hào)專門向已經(jīng)在軌使用的風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星申請(qǐng)連續(xù)半個(gè)月開兩臺(tái)星敏感器,。在拿到星敏感器的全球數(shù)據(jù)后,,沈毅力帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行詳細(xì)的分析與判讀形成了風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星選型報(bào)告,算出了星敏感器的光軸和夾角在相鄰兩軌是怎么變化的,,相鄰兩天是怎么變化的,,評(píng)估出了星敏感器的低頻誤差,。就因?yàn)檫@樣一份沉甸甸的報(bào)告,風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星最后選取了與歐美第三代氣象衛(wèi)星同一款的星敏感器,,三顆國(guó)際巨星在互不知情的前提下做出了一致的選擇,,這就是鉆研技術(shù)的緣分。
造夢(mèng)者
風(fēng)云四號(hào)團(tuán)隊(duì)中有一群造夢(mèng)者,,為了衛(wèi)星在太空的可靠運(yùn)行,,他們大膽創(chuàng)新,開展空間環(huán)境模擬,,成功的將空間環(huán)境“搬到”了地球上,。劉瑞芳與孫永雪這對(duì)85后的姐妹花就是他們中一員,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,,兩位年輕的姑娘決心承擔(dān)起“全景重現(xiàn)真空狀態(tài)下的太陽(yáng)輻射”這一緊要任務(wù),。
7月的上海仿佛一個(gè)大蒸籠,即使坐著不動(dòng)都會(huì)出汗,。而負(fù)責(zé)太陽(yáng)模擬器數(shù)據(jù)測(cè)試的劉瑞芳一大早就穿上包裹嚴(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,。每一天除了吃飯,、睡覺以外,剩下的時(shí)間,,她幾乎都在接受太陽(yáng)輻射的“炙烤”,。爬出罐子時(shí),她拍著僵硬的雙腿戲稱自己是名副其實(shí)的“汗”人,。而在罐外負(fù)責(zé)調(diào)試工作的孫永雪,,裹上6Kg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,,她們每天十幾個(gè)小時(shí)的“保持通話”,一天調(diào)試不成,,便兩天,、三天……直到滿意為止。
待她們出色的完成了光路調(diào)試的任務(wù),,試驗(yàn)的后遺癥也隨之而來,。由于長(zhǎng)時(shí)間被強(qiáng)紫外線照射,她們眼睛酸脹,,全身過敏起斑,,原本清秀白皙的面頰變黑,、脫皮;超長(zhǎng)時(shí)間的通話,,令兩人的耳朵持續(xù)痛了一個(gè)星期,。但她們說:“干航天哪有不吃苦的,干航天的哪有不能吃苦的,!”兩張年輕的臉龐透著屬于航天人的驕傲,。