万众瞩目的“玉兔号”月球车已圆满完成任务超期服役,随时有可能结束“探月之旅”。本周三,国防科工局向国家博物馆捐赠了一台月球车模型。
然而,在北京航天飞机控制中心,有一双眼睛依然注视着38万公里外的“玉兔”,为解决各种难题,常常彻夜不眠。他,就是北京航天飞行控制中心总体室副主任、嫦娥三号测控通信指挥部飞控组秘书长吴风雷。
十四年做一件事
人们常说,成功来自坚守,这句精辟的格言,在吴风雷身上得到了完美的诠释。
大学毕业后的14年里,吴风雷一直坚守在测控站,守护着太空中的鑫诺卫星。他和同事们监视卫星状态、处理数据、计算轨道、发送控制指令,应急处置各种突发情况,确保了我国第一颗大容量通信卫星分分秒秒的安全运行。
1996年,吴风雷从武汉大学毕业。当时,他所学的电子工程专业在就业市场上正是热门,电信、金融、民航、铁路乃至电子政务等各行各业都急需这个专业的人才。吴风雷面前的工作机会很多,但当他得知航天系统也来招人时,钱学森、王淦昌、邓稼先等一个个闪光的名字立即浮现在他的脑海里,令他热血沸腾,他毫不犹豫填写了报名表。
跨入航天系统,吴风雷被分配到鑫诺卫星测控站。他来到北京北郊沙河,眼前的测控站还是一片空地,建站的工作从基建开始,也从吴风雷及与他一起被抽调的12位技术人员3个月的全脱产学习开始。
这是独具特色的航天人才“速成”培养方式。李力田、王长龙、陈晓霓等多位国内顶级专家被请上门,给13个年轻人讲授卫星基础知识。
时隔多年,吴风雷说起当年的培训,仍然很激动:“老师们的水平非常高,东方红三号卫星就是他们设计制造出来的。我们的课堂讨论热烈,大家如饥似渴,全部时间和精力都用来学习。”
与干扰信号较量
接下来,是学习卫星测控设备操作和应急处置方法,研读熟记上千页鑫诺卫星的英文说明书,不仅有大量的卫星管理知识需要学习,还要参加繁重的设备安装测试工作。1998年7月,鑫诺一号卫星发射升空。吴风雷说,这颗卫星虽购自法国,却完全使用我国自主研发的测控系统管理,它不仅担负着我国金融联网结算、民航空管、广播电视“村村通”等任务,还为亚太地区提供多种服务。“我感觉自己在这个基层站有很多可做的事情,我希望通过自己的努力,把我们国家在通信卫星领域比人家落后的地方尽量往前赶超。”
他首先领衔完成了卫星轨道控制的优化,不仅使卫星的控制更加精确,还延长了卫星寿命,也为鑫诺站赢得了部级科技进步二等奖的荣誉。
2002年初,吴风雷被任命为鑫诺站总工程师,此时,他还不满27岁,刚评上工程师职称4个月。以中级职称“跳过了许多资格比我老的同志担负这个重任,我心里颇感忐忑和压力”。
不久,新的考验来临:2002年6月23日19时02分,通过鑫诺一号卫星转发的中央电视台电视信号突然中断,出现黑屏和干扰画面,而且,此后一段时间,恶意干扰不时出现在不同的卫星转发器上。
一场惊心动魄的较量摆到了吴风雷和他的同事们面前。他们彻夜不眠分析讨论、编写预案,调整卫星姿态和参数,确保电视信号正常播出。紧接着,他们开发出预警干扰源的系统,只要卫星信号出现异常,不等电视画面出问题,这套系统就会自动报警。不久,又联合协作单位,攻克了另一个技术难题——干扰源的准确定位,终于彻底打败了对卫星信号的恶意干扰。
与在电信、银行、合资企业等部门工作的大学同学相比,吴风雷很长时间里400多元的月工资连同学薪酬的零头都不到。同事也有的升职,有的转行。但这一切都没能改变吴风雷对这份事业的热爱和无止境的追求。他在总工程师的岗位上一干就是7年,获得了四项部委级科技进步奖,申报2项专利,在卫星测控通信领域收获颇丰。
为攻坚克难深造
从走出大学校门,到成长为我国卫星测控领域的佼佼者,吴风雷只用了十来年时间。这个破茧化蝶般的蜕变,既来自工作、科研对他的锻造历练,也与他永不停歇的刻苦学习分不开。吴风雷曾和一批年轻同事被单位选送北京航空航天大学学习。在不脱产学习的三年半时间里,工作重任和航天工程硕士课程的苦读,让他很少能在凌晨以前休息。
2003年6月,我国成功实现了北斗导航卫星与“鑫诺一号”卫星在地球赤道上空36000公里的同一轨道上定点运行。为什么要让“双星共位”?吴风雷解释,这个轨道的卫星运行周期与地球自转同步,是通信卫星最佳的轨道,如何让两颗或者多颗卫星在这个轨道的同一位置上安全运行,一直是世界各国同步卫星控制管理机构关注的课题。
吴风雷决心追赶世界卫星共位控制技术的步伐,他大胆地将“多星共位”作为自己新的科研目标。“当时,欧洲已有公司成功将7颗卫星共位,我们都觉得不可思议,因为我们共位两颗都已经很不容易。在国际上,两个国家的卫星在轨道上相撞的事故是发生过的。”为了解决“多星共位”难题,吴风雷报考了中科院的博士生。
读博士期间,吴风雷担任了鑫诺站站长,挑起了负责测控站全面工作的担子。他以顽强的毅力,超负荷地忙碌在工作、科研和博士学业之间。从测控站到中科院研究生院上课,往返达五六十公里,他尽量把所有的课都选在晚上或周末,下了班顾不上吃饭就去赶班车、乘公交地铁,晚上很晚才能回到家。他说,“我不是为了拿这个学位,我就是想找高水平的人学习。因此我选的课、我的论文选题都与卫星控制和定轨有关。虽然学得很苦,但很过瘾。”
在我国著名卫星轨道测量专家李志刚的悉心指导下,吴风雷在读博期间,结合工作完成了通过轨道测量估算卫星燃料消耗等多个课题。他还从卫星定轨软件及天线的跟踪系统两个方面进行改进,把我国单站测控系统的卫星定轨精度从原来7千米左右,提高到了国际领先的2千米以内。这个突破大大促进了我国多星共位技术的飞跃。
打开国际化视野
吴风雷并没有陶醉在工作和学业取得的累累硕果里。2010年8月底,他报名并如愿被中国航天基金会选送到国际空间大学学习。位于法国东部斯特拉斯堡市的这所大学虽然只有20多年历史,却得到美国航空航天局、欧空局及多个航天大国航天机构的经费支持,每年只在全世界招50多个学生,它的培养目标是“未来国际航天界的领军人物”。
回顾那一年的学习,吴风雷说,“从小到大,我读书从来没有这么苦过。到学校一看课表,航天经济学、航天法律、航天医学、航天员训练、航天企业运作等许多课程,过去都没接触过。”
完成课后作业也很不容易,要查阅大量资料,要有自己的思考和创意。“让你设定一套卫星系统,不仅要满足在极地的通信,要考虑卫星的功率、技术指标、选址,还要提出预算、工程时间、成本、相关的法律问题等等。”“要你介绍当今某个航天项目,比如美国的火星项目,比如中国的载人航天,它的航天器分了几个系统,轨道是怎么设计的,它的目标、进展、花了多少钱,它对国民经济的贡献等等,都不能遗漏。”“要你设计一套航天旅游系统,不仅要计算飞行器的制造和发射成本,还得考虑票价和利润。”
这一年的学习在吴风雷眼前打开了更加开阔的国际化视野。他说,“回来以后,我再考虑中国的航天事业,眼界和思考的角度都完全不一样了。”
一年后,吴风雷获航天管理硕士学位回国。他来到了新的工作岗位北京飞控中心总体室,立即投身到了“嫦娥三号”的飞控系统设计当中。工作再次进入超负荷状态,如何穿越38万公里的遥远距离控制“嫦娥三号”落月和探月,他和同事们一共设计了几十套方案。具体到给月球车规划落月后的路径和任务,让它去哪里,怎么去,多少米走一步,走到哪一步拍照,从什么角度拍,给它的命令是从喀什站还是佳木斯站发出,什么时间发出,每一个步骤、细节、发令顺序、着陆器和月球车运行中可能出现的任何问题,方案都必须百密而无一疏。
“嫦娥三号”成功登月,并按预定计划完成了中国探月工程第二步“落月”的使命与任务,这是我国千千万万科技工作者献身航天和奋力拼搏铸就的又一个丰碑。对于吴风雷和他的同事们来说,接下来的探月第三期即从月球采样返回的任务将更加艰巨,他们将面对新的挑战继续奋力拼搏登攀!