2011年11月3日,神舟八号与天宫一号在太空完成“世纪之吻”。这是中国载人航天的首次空间交会对接,也是中国航天器自主控制飞行的第一次。
自主飞行和交会对接,神八的一双“眼睛”功不可没。靠着它,神八成为一艘“智能飞船”,它精确地发现天宫一号,并自我引导完成两个飞行器精准的“太空拥吻”。
神八的这双“眼睛”,就是中国电子科技集团公司第二十七研究所自主研制的激光雷达。交会对接的成功,最终验证了这个激光雷达不辱使命,也不负科研人员的10年呕心沥血。
在这个全新的领域,没有任何经验可以借鉴
对于我国这次载人航天的首次交会对接任务,激光雷达技术是第一次应用的新技术。在这个全新的领域,没有任何经验可以借鉴。
作为交会对接的关键新设备,激光雷达安装在神舟八号无人飞船上,合作目标安装于天宫一号目标飞行器上,在飞船与目标飞行器相互接近时,对目标飞行器进行搜索、捕获、跟踪测量,实时获取相对距离、视线角等信息,提供给飞船完成自主控制。可以说,激光雷达就像一双长在神八飞船上的眼睛。
尽管成立于1967年的二十七所先后参加过两弹一星、预警机工程、载人航天和探月工程等国家重大工程,但神舟八号与天宫一号交会对接关键设备激光雷达的研制任务,仍是一个全新的挑战,也是一个突出的难题。
二十七所的科技人员深切感受到:这将是一项异常艰巨的任务,但也是人生中少有的光荣使命。
技术创新是不断进步的力量源泉。从2001年项目立项,激光雷达研制历程整整走过了10年。在困难和压力面前,二十七所科研人员摸着石头过河,在探索和实践中不断进取,在继承成熟技术的基础上,积极开展技术创新。10年间,他们进行了大量实验,收集和掌握数百万个激光雷达威力试验第一手数据,取得五大关键技术突破。
首次交会对接成功,实现了国内激光雷达在空间环境的首次应用,技术指标填补国内空白,综合指标达到世界先进水平。同时也为我国激光雷达的未来发展奠定了基础,激光雷达应用航天领域从此有了先例和规范。
跨越海拔4000多米山区,背负20多公斤设备,换来第一手试验数据
在普通人眼中,天地差异分析技术、地面动态范围测试验证技术这些词听来似乎难以理解,但对二十七所激光雷达创新团队来说,都是扎扎实实需要解决的难题,甚至要不惜翻山越岭,闯入“生命禁区”的高原雪域。
太空中的探测距离是激光雷达的关键指标之一。由于激光雷达所有试验均在地面进行,受大气衰减影响,作用距离无法达到太空中数值,因此必须开展天地差异分析,得到太空与地面作用距离的准确对应关系。为了建立天地差异模型,二十七所的科研人员查阅了大量文献资料,广泛请教了业内专家,几易其稿,最终通过了由两院院士组成的专家组答辩。
天地差异模型建立后,为了获得比较接近太空环境的远距离测试数据,二十七所科研人员又转战大江南北,奔赴祖国各地,北至内蒙古,西至青海,南到云南。10年间,横向走过6个省市,行程10万余公里;纵向跨越5000多米,最高海拔4000多米。
在青海海拔4000多米的山区,气候多变,雨雪随时可能出现,不负重的徒步都非常困难,但二十七所22名勇士冒着高原缺氧的生命危险,克服高原反应带来的身体不适,背负20多公斤的设备爬上无名山头,用最短的时间架起试验设备,换来了激光雷达威力试验的第一手数据。
而这些,只是这些科研“勇士”们解决的无数难题中的个例。
这支队伍很年轻,平均年龄不到30岁
其实,为神八“点睛”的这支队伍很年轻——二十七所交会对接激光雷达团队平均年龄不到30岁,但也是一支久经磨练和考验的队伍。他们庄严承诺:“用成功报效祖国!”
二十七所激光雷达室主任、交会对接激光雷达项目负责人董光焰,在课题组遭遇挫折士气低落的困难情况下,毅然担起重任。春节加班,6天6夜只休息了不足20小时。团队中最年轻的副总设计师张清源,这位“80后”从参与项目就很少有机会回家,把所有的精力和时间都放在了激光雷达研制上。由于长期出差,爱人只好住在娘家,刚刚装修好的房子只能空置。一个冬天,张清源出了两个月的长差,回来发现地板家具全因水管漏水发霉受损,连基本的住宿条件都不具备,无奈之下,他只是找了条毯子随便对付了一晚又出差去了。
激光雷达型号主任设计师屈恒阔,孩子还未满月,就率队赶赴外地做试验。当接到电话通知要求在24小时内必须赶到发射场,屈恒阔刚刚接到赶来探望他的爱人和孩子,虽感无奈,他仍然选择离开,火速赶赴现场。
用二十七所所长薛海中的话说,正是有了这样一个敬业的团队,勇于担当的团队,交会对接激光雷达项目才能稳步推进。
对二十七所人来说,能够承担这样的重要航天攻关任务是如此神圣。两弹一星、载人航天、预警机和探月工程……一个个国家重大工程的经验积累,航天工程的淬火考验,都激励着他们用行动书写壮丽的青春,用过硬的技术报效祖国。
“我们有理由相信,经历了载人航天工程的洗礼,经历过激光雷达项目的千锤百炼,年轻的二十七所人一定会茁壮成长,再立新功。”载人航天工程副总指挥、中国电子科技集团公司总经理熊群力说。本报记者 余建斌
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