在中國(guó)的航天史上,孫家棟是中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星、第一顆遙感探測(cè)衛(wèi)星和第一顆返回式衛(wèi)星的技術(shù)負(fù)責(zé)人、總設(shè)計(jì)師,是中國(guó)通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、資源探測(cè)衛(wèi)星、北斗導(dǎo)航衛(wèi)星等第二代應(yīng)用衛(wèi)星的總工程師,是中國(guó)探月總工程設(shè)計(jì)師,是中國(guó)科學(xué)院院士,中國(guó)“兩彈一星”功勛科學(xué)家。孫家棟的傳奇人生與中國(guó)航天發(fā)展中的多個(gè)第一密切相連。
2013年4月26日,被譽(yù)為“北斗之父”的孫家棟院士在中國(guó)汽車信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)大會(huì)上發(fā)表講話,回顧中國(guó)航天發(fā)展歷程,并表示北斗系統(tǒng)“應(yīng)當(dāng)全面展開它的應(yīng)用,才能使我們的空間基礎(chǔ)設(shè)施表現(xiàn)出來應(yīng)有的效果” 。
1970年中國(guó)第一顆東方紅衛(wèi)星上天,直至今天,中國(guó)航天事業(yè)經(jīng)歷了40多年的發(fā)展,航天事業(yè)發(fā)展的成果主要表現(xiàn)在從空間向地面?zhèn)鬟f一系列信息,為地面的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)服務(wù)。
回顧中國(guó)航天發(fā)展歷程
1970年第一顆東方紅衛(wèi)星上天以后,國(guó)家對(duì)航天事業(yè)就安排了一種非常符合中國(guó)實(shí)際發(fā)展情況的道路。國(guó)家提出了航天事業(yè)發(fā)展要為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防安全服務(wù)。當(dāng)時(shí)中央明確提出,中國(guó)航天事業(yè)發(fā)展的第一步就要即用與實(shí)用。
20世紀(jì)70、80年代國(guó)家經(jīng)濟(jì)還比較困難,很難開展全面研究。所以我們首先搞返回式衛(wèi)星,對(duì)回收的遙感數(shù)據(jù)在地面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)以支撐我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)。第二顆是通訊衛(wèi)星。當(dāng)時(shí)我國(guó)通訊存在一定困難。有了通訊衛(wèi)星以后,國(guó)家就很快地解決了通訊信息問題。在此基礎(chǔ)上,國(guó)家又重點(diǎn)安排航天事業(yè)擴(kuò)展到空間探索研究領(lǐng)域。20世紀(jì)90年代,我國(guó)開始從事載人航天的研究和探索。21世紀(jì)初,國(guó)家又安排我們進(jìn)行時(shí)空探測(cè)研究。但是它們?cè)跒閲?guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)上,我心里感覺還是有限的。
北斗導(dǎo)航工程的“兩步戰(zhàn)略”
國(guó)家非常重視航天事業(yè)為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù),國(guó)防安全服務(wù)當(dāng)然是重點(diǎn)安排。直到20世紀(jì)90年代以后,我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技實(shí)力已為航天事業(yè)發(fā)展打下非常好的基礎(chǔ),國(guó)家才開始考慮利用衛(wèi)星服務(wù)導(dǎo)航事業(yè)。
為保證導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)走得穩(wěn)、走得更可靠,同時(shí)最重要的是對(duì)千百萬用戶服務(wù),我們應(yīng)當(dāng)保證導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的性能、指標(biāo)以及服務(wù)的完好性。
20世紀(jì)90年代至本世紀(jì)初,我國(guó)基本建成了用兩顆到四顆衛(wèi)星來保持導(dǎo)航的試驗(yàn)衛(wèi)星系統(tǒng),并取得了非常好的成果。試驗(yàn)衛(wèi)星的成功,不僅在技術(shù)上打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也培養(yǎng)了一支熱愛航天事業(yè),在發(fā)射、測(cè)控、運(yùn)控衛(wèi)星等空間產(chǎn)品及地面應(yīng)用等方面執(zhí)行能力強(qiáng)的人才隊(duì)伍。
在這種情況下,國(guó)家中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃制訂16項(xiàng)重大專項(xiàng),北斗導(dǎo)航就是其中一項(xiàng)。為了使步子更穩(wěn)健,同時(shí)也根據(jù)國(guó)家建設(shè)與急需,我們不做國(guó)際上如GPS那樣的全球化規(guī)劃。發(fā)展北斗導(dǎo)航系統(tǒng)分兩步走,第一步是把力量集中到區(qū)域性的導(dǎo)航,第二步再逐步覆蓋全球。這樣可以盡早為我國(guó)及周邊地區(qū)提供服務(wù)。如果一步就全球化,按計(jì)劃全面應(yīng)用要推遲5年?7年時(shí)間,實(shí)際情況也不允許。
中央決策很英明,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)工程分兩步走。第一步是先用,當(dāng)時(shí)計(jì)劃使用12顆衛(wèi)星,后來執(zhí)行過程又增加兩顆,就是大家經(jīng)常講的5+5+4——5顆是在同步軌道上,5顆在傾斜軌道上,還有4顆在中間軌道上,這些衛(wèi)星能夠保證我們國(guó)土和周邊地區(qū)的覆蓋。
2012年12月27日,我國(guó)工程管理辦公室召開新聞發(fā)布會(huì),向全國(guó)乃至全世界公布了北斗導(dǎo)航一期工程圓滿完成,正式向國(guó)內(nèi)外提供服務(wù)。到現(xiàn)在為止,經(jīng)過幾個(gè)月運(yùn)行的考驗(yàn),北斗導(dǎo)航系統(tǒng)指標(biāo)、性能完全符合當(dāng)年設(shè)計(jì)要求,同時(shí)質(zhì)量穩(wěn)定,性能良好。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的成功,除了展現(xiàn)了我國(guó)科技和航天事業(yè)的發(fā)展水平外,它為國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)進(jìn)步提供服務(wù)。
為了保證北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在未來幾年中安全、可靠,連續(xù)、穩(wěn)定地運(yùn)行,確保不間斷地提供地面服務(wù),國(guó)家在原有計(jì)劃中又有非常仔細(xì)的安排,形成共建的基礎(chǔ)設(shè)施,正如地面上供電、供水那樣可靠保證的系統(tǒng)。
為了保證現(xiàn)有北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠,國(guó)家又安排了幾顆備份衛(wèi)星,現(xiàn)在正在研究過程中。也就是說,天上的14顆衛(wèi)星,一旦哪一顆衛(wèi)星質(zhì)量出現(xiàn)問題,我們能及時(shí)補(bǔ)充備份衛(wèi)星保證其可靠運(yùn)行。
北斗導(dǎo)航第二期工程已經(jīng)開始,預(yù)計(jì)到2020年還要發(fā)射30多顆衛(wèi)星,也就是之前使用衛(wèi)星到8年壽命截止時(shí),第二期工程要非常及時(shí)接上。那時(shí),北斗導(dǎo)航系統(tǒng)能夠提供全球性服務(wù)。
全方位展開地面應(yīng)用
從地面角度講,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)全面展開它的應(yīng)用,才能使我們的空間基礎(chǔ)設(shè)施表現(xiàn)出應(yīng)有的效果。這幾年,我國(guó)各方面確實(shí)對(duì)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)做了大量的投入,也安排了各項(xiàng)示范工程。汽車電子相關(guān)的企業(yè)和單位對(duì)推動(dòng)我國(guó)北斗系統(tǒng)應(yīng)用確實(shí)做了很大的貢獻(xiàn)。作為一名搞航天的,我深受教育。
我認(rèn)為,中國(guó)汽車信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)大會(huì)非常有意義,對(duì)于我國(guó)航天事業(yè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)安全都起到非常大的作用。
我希望大家在開發(fā)地面應(yīng)用的過程中,發(fā)現(xiàn)或者感覺現(xiàn)在的空間設(shè)備哪方面有不足的話,積極地提出好的建議,以便指導(dǎo)我們下一步改善工作,為社會(huì)各界提供更好的服務(wù)。
(本文根據(jù)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師孫家棟院士在中國(guó)汽車信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)大會(huì)上的講話稿整理而成)