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梦在星空 路在脚下

记北斗三号工程副总设计师、卫星首席总设计师谢军

2019-11-01 14:23:14

图为谢军(右)在和同事讨论卫星测试数据。南勇摄

  在航天科技集团五院总体部,走进北斗三号工程副总设计师、卫星首席总设计师谢军的办公室,你可能很难联想到这里的主人是位航天专家。

  一张不大的书桌、一组木质书柜、一张简易的皮质沙发和几把椅子,差不多就是这个屋子里的全部陈设,并没有与航天有关的醒目元素。

  自2004年初担任北斗二号卫星首席总设计师以来,谢军已在这里工作了15年。15年里,这间办公室陈设依旧,太空中的“北斗星座”却已熠熠生辉——

  2004年,北斗二号系统工程建设启动;2012年12月,北斗二号开通亚太服务;2018年12月,北斗三号基本系统完成建设,开始提供全球服务。

  15年,谢军和他的团队把北斗卫星打造成一张享誉全球的“中国名片”,两代北斗卫星也把他历练成一位世界知名的卫星专家。

  梦在星空,路在脚下。天上的卫星时刻高速运转,地上的总师谢军同样在急速前行。

  “我们是在以跑百米的速度跑马拉松!”刚刚花甲之年的谢军如此形容15年来的“北斗岁月”。

  人生选择——

  “我感到自己是幸运的,也是幸福的”

  1978年,对于中国来说,是一个划时代的年份。

  就在这一年,19岁的谢军迎来了人生的重要转折点。学习成绩一直优秀的他,顺利通过国家恢复高考后的第二年度高考。

  当时这个在铁路职工家庭长大的陕西小伙儿,对高考后去哪里读书,并没有明确的想法,填写志愿时拿不定主意。

  “你可以考虑选国防科技大学。”有老师给谢军一个建议。

  1978年6月,在邓小平同志的直接关怀下,流淌着“哈军工”血脉的国防科技大学组建。老师告诉谢军:“这个学校好,以后可以有大工程干!”

  大工程是什么?10月,走进国防科技大学校园,被分到电子工程系,谢军心中仍然没有明确概念。

  他不知道,就在他入学后的当年10月6日,大洋彼岸的美国成功发射了世界上第一颗导航卫星。他也不会想到,26年后,自己将作为总设计师打造中国自己的导航卫星。

  经过大学4年的寒窗苦读,以优异成绩毕业的谢军其实有多个工作选择:留校读研究生、去工业部门、去建设航天基地……

  从小在西安长大的他,选择了航天科技集团五院504所,也就是如今的西安分院。来到这里,谢军才知道,20世纪80年代,我国北斗计划一起步,西安分院就担负着北斗卫星的相关技术预先研究和设计工作。

  本想选一条离家更近的路,却由此走上一条离星空更近的路。回顾自己当年的这一人生选择,谢军由衷感慨:“真是赶上了好时代,我感到自己是幸运的,也是幸福的!”

  谢军参与研制的第一件卫星产品,叫作波导同轴转换设备。受当时条件限制,在研制过程中需要对不同尺寸的模片进行反复调试,一次次地记录数值,可谓单调、枯燥。

  谢军却有独特的收获:“每一次试验,我都认认真真地去做。后来发现,这些工作对理解课本上的理论基础知识非常有帮助,通过反复试验验证的原理,一辈子都不会忘。”

  在那段岁月里,谢军一直秉持着踏踏实实、兢兢业业的作风,也一步一个脚印地努力成长。在西安分院工作的22年,谢军创造了很多纪录:最年轻的高工、最年轻的研究员、最年轻的副所长……

  航天情怀——

  “热爱是最好的老师,也是精益求精的前提”

  在投身北斗卫星工程前,谢军已经参与过不少国家重大航天工程:东方红二号通信卫星、风云二号气象卫星、海洋二号卫星……聊起这些曾经为之付出心血的“大工程”,谢军无不充满感情。

  然而,在回顾这份航天情怀的由来时,他坦诚地表示:“走到今天,也是不知不觉干着干着就喜欢上了——热爱是最好的老师,也是精益求精的前提!”

  谢军进入西安分院后,被分到了天线技术研究室工作。这里没有办公室和实验室的区别,一个小房间是学习的地方,旁边一个大房间就摆着两排实验桌,方便随时做试验验证。

  有些试验并不轻松。一次天线产品缩比试验,谢军和同事要加工出一个抛物面。他们就在地上挖出一个凹透镜轮廓的土坑,然后拿一块平整的铝板放上去,用木槌一槌一槌地敲,直到敲出的抛物面光滑无比,表面形状和精度满足试验要求。

  “不是当时的工业加工水平不具备,而是找工厂加工周期太长。”谢军觉得,这种手工加工也要做到极致的作风对自己影响很大。

  后来,他去了测试中心,学习产品说明书时,“一个功能键的定义和作用都不会漏过”。再后来,他把这种“极致攻关”的精神也带到了北斗卫星研制团队。

  星载原子钟被称为导航卫星的“心脏”,天地间时间越同步、定位误差就越小,原子钟的精度和稳定性直接关系导航系统的服务质量。

  研制北斗二号导航卫星,星载原子钟就成了绕不开的“拦路虎”。当时,研制出的第一台原子钟在工作时常出现信号突跳,精度较差。为了解决精度问题,谢军要求科研人员每天、每周对卫星上选用的特定原子钟设备进行定期监测,然后根据数据进行改进。

  就这样,用了3年多的时间,谢军和他的团队终于让北斗卫星用上了自主研制的精准的原子钟。目前,北斗卫星原子钟的质量和指标不断提升,授时精度相当于300万年只有1秒误差。

  卫星导航星座包含的卫星数量众多,由于卫星寿命有限,卫星组网速度直接影响系统运行效率和成本。为提升组网速度,在北斗三号卫星研制过程中,谢军和团队成员创造性地实现了卫星批量化生产。

  北斗三号工程自2017年11月发射第一组卫星以来,仅用1年零14天的时间,便将19颗导航卫星送入太空,创造了航天发射史上高密度、高成功率的新纪录。

  总师担当——

  “关键时刻,你行不行都得行,都得挺住”

  尽管时间已过去整整16年,谢军仍然对2003年国庆节前的那一天记忆犹新:那天,时任航天五院院长给他打来电话,让他出任北斗二号卫星总设计师。

  这一年,谢军44岁。一向沉稳的他提出,自己要“考虑考虑”。

  “总师”二字的分量,谢军太清楚了:总师是项目负责人,是工程“大管家”,关键时刻你要能做出正确决断,工程里的每一个系统和模块,你都得细致入微把控。

  最终,谢军接下了这份重担,属于总师的独特挑战也接踵而至。

  2007年3月31日,我国首颗北斗二号导航卫星发射在即。在发射前最后的检测中,卫星上的应答机却出现概率异常,很可能影响信号正常传输。

  紧盯着各种数据和状态,作为卫星总师的谢军陷入了沉默。他很清楚,这是一次只能成功不能失败的航天发射。

  由于太空频率资源有限,国际电联曾规定,任何国家申请空间轨道和信号频率资源,如超过7年还不能将设计的卫星发射上天,所申请的频率资源就要作废。而我国卫星导航信号频点失效日期是半个月之后的4月17日。

  “即便概率只有万分之一的故障,也必须彻底归零。”谢军当机立断,在与大家研究后,决定打开星箭组合体,拆出应答机,排除故障。

  72个小时的不眠不休后,产品故障被定位,问题被排除。4月14日4时11分,这颗肩负着重要使命的卫星,从西昌卫星发射中心发射升空,成功进入预定轨道。

  可新的考验又随之而来。卫星入轨后,按照操作规范,卫星产品要在真空环境下暴露5天后再开启设备。冒险开启,很可能引发微波信号大功率微放电,导致卫星报废。可是再等5天,势必错失国际电联规定的最后期限。

  两难的选择再次摆到总师谢军面前。他一边掐着时间精确计算,一边仔细回想卫星上设备产品的每一个性能指标,一天一夜没合眼。

  16日20时14分,谢军做出决定,下令试验卫星上的有效载荷产品加电开机。21时46分,地面系统正确接收到了卫星播发的导航信号。中国北斗一飞冲天,成功“分娩”。

  如今,回顾这段惊心动魄的经历,谢军对“总师”二字有了非同一般的感受:“有人问我难的时候怎么办?我说,关键时刻,你行不行都得行,都得挺住。应该说,这也是一种信念在支撑!”

  秉持这种信念,在完成北斗二号系统建设后,谢军作为北斗三号工程副总设计师、卫星首席总设计师,带领团队继续攻克一个个难关,确保了北斗三号工程顺利实施。

  2018年12月,北斗三号基本系统完成建设,开始面向全球提供更加准确的导航定位服务。

  一颗颗北斗卫星遨游太空,成为最闪亮的“中国星座”。(邹维荣 本报记者 王天益 韩阜业)

来源:解放军报
编辑:孙仕奇

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