董瑶海,一遇“风云”便化龙

2018-01-30 11:03霜降
莫愁·时代人物 2018年1期
关键词:气象卫星风云卫星

霜降

2017年9月25日,全世界9亿多微信用户迎来一个新的启动画面:风起云涌的地球全图画面气势磅礴,小小的人类身影深情凝视,仿佛在说:“这就是我们的家园!”

这是微信诞生6年以来首次改变启动界面,新照片是来自国产气象卫星风云四号卫星拍摄的最新卫星云图。作为风云四号卫星的总设计师,董瑶海心里别提有多自豪了。

从1986年加入上海航天技术研究所,董瑶海就一直从事风云卫星的研制工作,至今已31年。

这一生离不开风云

研究各种电器,是董瑶海从小就有的爱好。有一年春节前,董瑶海不仅中饭没回家吃,到了晚饭时间,依然不见踪影。妈妈找遍了村里的角角落落,心急如焚,最后一个村民告诉她,她家二儿子蹲在轧米机边上,已经整整一天了。果然,妈妈在轧米厂找到了他。满身灰扑扑的他,趴在电动机边上,正看得入神。叫他不应,直到轧米机停止工作,董瑶海才回家。从那以后,妈妈在家里搓麻绳,董瑶海就将家里的板凳、床罩等当道具,组装成马达,在边上忙碌地“轧米”。

小时候家里穷,董瑶海想买个半导体收音机,父母攒了很久的钱才给他买来。但是,这么珍贵的半导体,他一拿到手,就给拆掉。尽管挨了父母一顿批,但董瑶海的拆卸之心依旧不改。有一次,妈妈发现,夜半时分,董瑶海躲在被子里,正拿着榔头,使劲地敲打手电筒,想搞清楚它是用什么材料做的。

从小学到初中,董瑶海的成绩一直不怎么拔尖。直到高中,他对学习充满了热情和进取心,突然之间成了班级数一数二的尖子生。每次家长会,老师碰到他的父母,都会说,你们不来参加也没关系,你儿子肯定稳稳考上大学。果然,1982年高考時他成了姜山中学的理科状元。填报志愿时,董瑶海也不知道报什么学校好,一位老师根据他的高考分数建议填报哈尔滨工业大学,董瑶海就接受了老师的建议。

上大学后,表现出色的董瑶海大部分时间都被导师安排在试验室。有一次,他不小心插错了插头,烧毁了试验室价值10万元的设备,他吓得不知所措。此时,导师安慰他,如此复杂的线头,老师也会有插错的时候,但你要记住,下次一定要仔细。从那以后,董瑶海越发细心,每次试验,经过反复确认后才动手。

大学毕业的董瑶海刚进上海航天技术研究所时才20岁出头,对卫星可说是只知皮毛。在研究所的前几年,他做的大部分是一些基础工作,硬件、软件、设备电路等,这为日后的总体研究打下良好的基础。

幸运的是,董瑶海赶上了我国气象卫星事业大发展的好时光,见证了风云一号系列卫星的研制、升空。卫星在不断地完善、更新,董瑶海也在不断地积累、成长。

1991年,风云一号B星在轨道上遭遇空间粒子,星载计算机程序紊乱,卫星在太空不断“翻跟头”,研制人员赶紧到测控中心进行抢修。董瑶海临危不乱,通过建立数学模型,对卫星进行动力学仿真和姿态确定,最终使卫星恢复到稳定对地的状态,重新发回了气象云图。

也正是在这场惊险的抢救中,董瑶海的工作能力和处理紧急事件的沉稳果断,受到了风云一号卫星总设计师孟执中的赏识。之后孟教授着意培养董瑶海的总体控制能力,在C星研制中让他负责电源系统的总体工作,研制D星时开始让他担当总体设计。

后来,董瑶海还担任风云三号A、B星的副总设计师、总设计师,使风云三号卫星实现了全球、全天候垂直探测。董瑶海有一种感觉,这一生再也离不开“风云”了。

带领团队追求极致

2010年,风云四号正式工程立项。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年代至2006年,共计发射了六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。风云四号要在一颗卫星上解决美国数颗卫星才解决的问题,难度可想而知。

当中国宣布要在2016年前后发射新一代静止轨道气象卫星,并达到美欧同期卫星水平时,国际上曾有人说这是不可能的事情。

研究初期可谓两眼一抹黑。“怕啥,我们自己研究,自己做。就算扒层皮,我们也一定要把‘风四打上去。”在董瑶海的人生字典里,从没有“退缩”二字。他和团队在浩瀚的文献中查资料,阅读了上千份相关文献,最后的收获仅是一篇文章中一张简图和一段语焉不详的话。

就从这样一张简图开始,他们用一年的时间,完成了微振动问题的研究规划、关键难点、技术途径和实施方案,风云四号微振动抑制的方案慢慢成形了。

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,董瑶海和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,几小时几小时地不停试验,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。

董瑶海是团队里出了名的抠细节魔头,讨论会上一旦他的提问没人答得出来,第二次、第三次开会他还会揪着问,直至问题被解释清楚。每天试验结束,他自己一个人快速地把数据看一遍,找问题,几年如一日地坚持。在他看来这是一种态度,更是一种求知的体现。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。董瑶海的率先垂范也使得团队养成了追求极致的作风。

风云四号综合测试主任设计师周军说:“董总对测试的要求几近苛刻,对主任设计师直接采取现场考核。这让我们不得不把测试软件、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,前后改了不下15个版本,发射场测试细则就有1500页之多。

我待航天如初恋

“任它虐我千百遍,我待航天如初恋”,这是风云四号卫星团队微信群的名字。怀抱着对中国航天事业初恋般的热情,董瑶海带领这支团队同甘共苦,在技术的深渊中摸爬滚打,志如磐石、锲而不舍,终于在2016年12月11日,让风云四号卫星成功遨游苍穹,日夜守望着人类的唯一家园。董瑶海说:“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。”

风云四号的主要任务是获取地球表面和云的多光谱、高精度、定量观测数据和图像,定量探测,不仅要照片清晰,更重要的是要求监测数据绝对准确。为了让卫星上的扫描控制仪器精确到角秒,董瑶海的团队立项攻关整整用了5年。

漫长的研制攻关带来的是功能的强大。2017年中央气象台台风24小时路径预报误差低于70公里,达到世界先进水平,最后十分钟登陆的精度达到世界第一,大幅减少因台风带来的经济损失。

目前,风云四号卫星所有的载荷都处于24小时开机运行状态,后续还将提供包括云、辐射、温湿度、大气、导风、闪电等50多种数据产品,为人类在地球上的生活保驾护航。

对董瑶海而言,卫星发射成功并不意味着工作的结束。他带领风云四号卫星团队的核心成员,每天汇报交流卫星在轨运行的各项指标和数据。大家随时沟通,相互配合,确保风云四号一直处于最佳运行状态。

当微信的启动画面换成风云四号卫星在中国上空拍摄的地球全图时,董瑶海正从上海赶往西安基地,将卫星进行南北向反转调头。作为我国新一代静止轨道卫星,风云四号的定点岗位在距离地球3.6万公里的高空。差之毫厘,谬以千里,由于采取定量遥感,为了避开冬至和夏至,每半年需要调一次头。2017年9月26日晚,董瑶海顺利完成了最新的一次调头任务,从地面操控仅用了一个小时。

“死生契阔,与子成说。执子之手,与子偕老。我国气象卫星之所以经过两代十几颗卫星,就能达到美国三代六十多颗卫星的水平,正得益于我们始终不忘的初心。”董瑶海说。

图片由本文作者提供 编辑 钟健 12497681@qq.com

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