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风云四号卫星研制团队:我待航天如初恋

2017-3-26 13:10| 发布者: 站长| 查看: 1490| 评论: 0|原作者: 张钰芸|来自: 新民晚报

摘要:   如果给你七年,你能做成什么?风云四号研制团队给出了一个答案:一颗世界上最先进的气象卫星。
图说:风云四号安装太阳能帆板。顾元翔 摄
  如果给你七年,你能做成什么?风云四号研制团队给出了一个答案:一颗世界上最先进的气象卫星。2016年12月11日,风云四号卫星成功发射,如今已完成了在轨测试。当收到它的首批卫星云图时,一个名为“我待航空如初恋”的微信群“炸开了锅”。这是812所风云四号卫星团队的微信群,风花雪月的群名背后,是任凭任务虐我千百遍,依旧初心不改的心声。
  2500多个日日夜夜里,完成世界一流的庞杂如气象卫星的系统工程,包括三个国际领先的主载荷,突破20多项国内外领先的重大关键技术,在这一领域实现由跟跑向并跑乃至领跑的技术创新……做到这一切的风云四号“大神”们是一群怎么样的人?
  攻关狂
  2008年,风云卫星的用户——中国气象局带回来一个最先进的气象卫星研制任务书。风云四号卫星总指挥陈文强回忆,彼时美国已经着手第四代静止轨道气象卫星的研制,与风云四号卫星的指标大致相当。其技术关键在于三轴稳定控制,这是未来高精度静止轨道定量遥感卫星的大方向,也是我国要发展自己的静止气象卫星必须要突破的前提。
  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十多颗卫星才解决的问题,难度可想而知。然而在风云四号卫星团队中,人人都是“攻关狂”,敢在无人或者少人行走的领域做出从无到有的突破。
  风云四号卫星的方案中需要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,国内卫星并不提微振动技术,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。”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”的实现难度不小,试验一开始很不顺利。直到有一次电话铃偶然响起,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所淹没了,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的条件没有完全建成前下,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的不停试验。
  又用了2年的时间,团队终于摸清了卫星10余个转动部件的振动特性与传递路径,实现了振源隔振装置和有效载荷隔振装置的工程化,星上微振动抑制到1mg以下(相当于手轻拍桌面形成振动的三百分之一),敏感频段更是控制到0.1mg水平,解决了精密遥感的图像抖动问题。
  细节控
  风云四号卫星总设计师董瑶海是团队里出了名的抠细节魔头。在会上问倒设计师的问题,第二次开会接着问,还不会,第三次开会再问,直到把问题解释清楚,让他心里有底。
  “董总对测试的要求几近苛刻,对主任设计师直接采取的就是现场考核。这不得不让我和我的团队把测试软件、测试文件等一遍一遍地反复升级、细化。就拿遥测显示终端软件以及遥测事后处理软件的更改来说,已不下15个版本。发射场测试细则就有1500页之多。为了提高工作效率,硬是开发出了射频自动化测试软件,实现了流程的优化,可以把2周的工作量压缩到2天完成。”风云四号综合测试主任设计师周军揭秘测试背后的秘密。
  “当技术上遇到争议,我们就要吃透技术,拿数据说话”。风云四号副总设计师沈毅力,看上去就是那种温文尔雅的知识分子,一旦遇到技术问题气场就会变得强大起来,一点也不含糊。在研发初期,选择哪一款星敏感期让总体和系统单位产生分歧,为了做出正确选择,风云四号专门向已经在轨使用的风云三号卫星申请连续半个月开两台星敏感器。在拿到星敏感器的全球数据后,沈毅力带领团队进行详细的分析与判读形成了风云四号卫星选型报告,算出了星敏感器的光轴和夹角在相邻两轨是怎么变化的,相邻两天是怎么变化的,评估出了星敏感器的低频误差。就因为这样一份沉甸甸的报告,风云四号卫星最后选取了与欧美第三代气象卫星同一款的星敏感器,三颗国际巨星在互不知情的前提下做出了一致的选择,这就是钻研技术的缘分。
  造梦者
  风云四号团队中有一群造梦者,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,成功的将空间环境“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,裹上6Kg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。
  待她们出色的完成了光路调试的任务,试验的后遗症也随之而来。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。但她们说:“干航天哪有不吃苦的,干航天的哪有不能吃苦的!”两张年轻的脸庞透着属于航天人的骄傲。

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