程前 馬璟
2007年1月,美麗的春城昆明,籠罩在喜迎新年的氣氛之中,而此時,一場事關國家利益的三方談判正在這里進行。
三方談判的焦點:“軌位”。
李恒年受國家有關部門的邀請,參與了這場談判。
這一年,我國一顆“北斗”衛(wèi)星發(fā)射在即,但分屬不同國家的兩顆衛(wèi)星搶先占據(jù)了“北斗”預定的軌位。
怎么辦?我國提出:三星共位。
每個軌位只有正負0.1個經(jīng)度,非常狹小。怎么才能共位?必須用技術和實力說服兩國。
外方談判代表提出:共位必須保證衛(wèi)星不碰撞、不遮擋、不干擾,實際上就是不希望中國衛(wèi)星擠進來。
與其說這是一場談判,不如說這是一次智慧的較量和技術的比拼。面對兩國提出的質(zhì)疑,李恒年帶領團隊一步一步演示方案,一個一個解答外方提出的各種刁鉆問題。
最后,李恒年提出的方案不僅可以控制我國衛(wèi)星與外國的兩顆衛(wèi)星極其接近,互不影響,實現(xiàn)了三星共位,而且巧妙利用天體引力、太陽光壓、氣體阻力等空間攝動,讓我國衛(wèi)星燃料消耗得極少。
幾天談判下來,外方專家懷疑的目光漸漸變成了欽佩,最終三方達成一致并簽署協(xié)議。
其實,早在幾年前,李恒年就認識到了共位技術對我國空間利益的重要價值,率領團隊預先開展研究,并創(chuàng)立了靜止軌道衛(wèi)星多星控制的新思想。
知識報國、建功航天,這在李恒年心底,是值得一生追逐的夢想。
梳理李恒年的成長歷程,發(fā)現(xiàn)他人生的每一步都浸透著“報國”的執(zhí)著。
1992年,李恒年即將從國防科大研究生畢業(yè),面臨著人生一次重要的抉擇。
當時,澳星發(fā)射失利的陰霾尚未散去,中國航天亟待奮起。
畢業(yè)時,清華大學想請他到學校任教,一些知名企業(yè)以高薪吸引他去搞軟件開發(fā)。當時,中心技術部巫致中總師到國防科大做報告,航天人為祖國“追星攬月、征戰(zhàn)寰宇”的事跡,一下子吸引了李恒年。
堂堂男兒,何以報國?他毅然決定加入事關國家尊嚴的航天事業(yè)。
當時的中國航天正處于低谷,但他依然選擇了堅守。李恒年相信,自己的知識和智慧一定能夠回報自己的祖國、回報中國的航天事業(yè)。
正如習主席所指出,“有夢想,有機會,有奮斗,一切美好的東西都能夠創(chuàng)造出來”。從那時起,祖國航天給了李恒年一個夢想,李恒年也帶給航天事業(yè)無數(shù)的精彩。
“新世紀百千萬人才工程國家級人選”“國家科技進步獎”“軍隊科技進步獎”“全國優(yōu)秀科技工作者”“載人航天工程突出貢獻獎”……
伴隨著祖國航天事業(yè)不斷前行的腳步,李恒年的報國志向也在航天事業(yè)的大發(fā)展中畫出一個個壯美的驚嘆號。
轉(zhuǎn)眼二十多年過去了,現(xiàn)在,李恒年已經(jīng)是一名當之無愧的科研專家了。但面對成就和榮譽,李恒年心底那報國的情結卻愈發(fā)濃烈:“我們這一代航天人還能為國家做些什么?”
一代人有一代人的樣子,一代人有一代人的擔當。
宇航動力學國家重點實驗室成立后,李恒年經(jīng)常與航天工業(yè)部門、中科院、清華、國防科大以及國外航天領域的優(yōu)秀研究單位開展科研交流,這些單位對他的科研成果十分關注,對他的專業(yè)水平高度認可。一些院校多次向他許以優(yōu)厚的科研條件和待遇,想“挖走”他和他的團隊,李恒年都婉言拒絕了。他說:“祖國航天事業(yè)的發(fā)展,為我們這代人提供了廣闊的舞臺。能夠在這項事業(yè)中施展才華、報效國家,是我最大的光榮!”
人無魂不立,軍無魂不強。作為一名科研人員,什么才是“有靈魂”?李恒年矢志報國的責任、憂患和擔當,為我們做了最好的回答。
然而,隨著航天活動的日益頻繁,太空碎片越來越多,對衛(wèi)星等飛行器的安全造成極大威脅,能不能設計一種航天器,可以不斷吞噬這些太空碎片,并將其轉(zhuǎn)化為能量,供自己循環(huán)使用?
用大型望遠鏡觀測空間目標是航天界的通行做法,但能不能靠多個單人、分別用20厘米口徑的小望遠鏡,進行“組網(wǎng)”式觀測,并且觀測效果比大型望遠鏡還好?
這些都是李恒年的一些奇思妙想。
對這些看似天方夜譚的想法,李恒年卻看得很重。他說:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要,解決一個問題也許僅僅是一個數(shù)學上或?qū)嶒炆系募寄埽岢鲂碌膯栴},卻需要有創(chuàng)造性的想象力?!?/p>
徜徉在李恒年奇思妙想的海洋中,會發(fā)現(xiàn),這些奇思妙想有的源于他心細如發(fā)的洞察,有的源于他打破陳規(guī)的魄力,而有的則源于他寬廣開放的視野。
李恒年剛到中心時,被分配到BP機尋呼臺工作,但他閑不住、愛琢磨,經(jīng)常到測控技術部聽同事們討論測控難題。當時,在任務聯(lián)調(diào)中經(jīng)常會遇到測站數(shù)據(jù)中斷和數(shù)據(jù)跳變的問題。有時為了補齊一個數(shù)據(jù),許多科技人員要一直守到深夜。李恒年問了不少人,得到的解釋是:測站數(shù)據(jù)處理算法需要設備采樣必須達到每秒20幀,否則就需要通過算法“補點”,而“補點”情況比較復雜,可能又會導致數(shù)據(jù)中斷和數(shù)據(jù)跳變。
對此,李恒年的想法與大家不同:這可能是由于當年計算機計算能力有限,老一輩專家為了提高效率,把“最小二乘處理算法”過程推導簡化為“一個函數(shù)過程”引起的。隨著計算機計算能力的提高,應該已經(jīng)不需要這么做了。
于是,李恒年編寫了一個全新的方案,專家評審結果表明,新方案成功解決了測站數(shù)據(jù)中斷和數(shù)據(jù)跳變的問題。一個小小的方案,一下子讓李恒年小有名氣。
“有想法、敢創(chuàng)新才叫有本事。”李恒年由衷地體會到。
1999年“風云二號”衛(wèi)星即將發(fā)射,測控技術部把編制衛(wèi)星定姿軟件的任務交給李恒年。
李恒年反復分析程序代碼,發(fā)現(xiàn)原有方案對衛(wèi)星定姿偏差較大,需要做多次調(diào)整控制,非常消耗衛(wèi)星燃料。但這一方案已沿用30多年,想要推翻談何容易!
有專家也提醒李恒年,這個軟件在任務中十分關鍵,而且穩(wěn)定可靠,不要輕易改動。
但他思考再三,還是覺得不能只求可靠、不求進步。于是,連續(xù)幾天,他把自己關進辦公室,一頭扎進浩瀚的數(shù)據(jù)里,一遍又一遍,反反復復演算求證,一個全新的方案逐漸成熟。最后,經(jīng)過仿真模擬、編碼、測試,他精心驗證確認無誤后,提交上報。
相關專家在審閱技術文件時發(fā)現(xiàn)了這一變動。一天深夜,上級緊急通知開會。會議室里,幾位老專家面帶怒色,要他給出方案改動的充分理由。
面對測控領域的前輩,當時年僅32歲的李恒年平復了一下心情,將早已準備好的仿真測試報告和國外的相關測控案例作為依據(jù),詳盡闡述了新方案的可行性。兩個多小時過去了,最后,專家們同意運用模擬器測試比對新舊方案。
結果表明,新方案的數(shù)據(jù)完全匹配。該方案被用于“風云二號”衛(wèi)星姿態(tài)確定,衛(wèi)星軌道控制精度提高近10倍,節(jié)約星上燃料達15公斤,相當于為衛(wèi)星多提供7年多的能源保障!
隨后,李恒年一鼓作氣,創(chuàng)造性地攻克了7項航天器軌道與姿態(tài)控制技術難題。從測控最優(yōu)估計方法,到航天器姿態(tài)控制;從多星共位技術,到星座編隊穩(wěn)定性設計;從飛船返回落點預報,到北斗星座部署與控制……李恒年極具創(chuàng)意的努力,不斷推動我國航天測控綜合能力邁上一個個新臺階,在世界航天界樹起了中國航天的品牌!
李恒年為什么會有這么多的奇思妙想?面對記者的疑惑,李恒年回憶起自己的一次往事——
一次,李恒年在德國國際空間中心進修,大家共同競爭一個課題。在思維表述過程中,包括李恒年在內(nèi)的大多數(shù)人都是基于地面測控技術能實現(xiàn)的前提進行思考,而一個年輕的外國小伙子卻獨辟蹊徑,提出要用母衛(wèi)星跟子衛(wèi)星的閉環(huán)控制完成對衛(wèi)星的測控,聽起來像一個科幻故事。
但結果是,課題被這位外國年輕人奪走了。
當晚,李恒年失眠了:“最卓越的創(chuàng)造力往往來自大膽發(fā)揮想象的勇氣。我們沒輸在技術上,卻被現(xiàn)實條件束縛了創(chuàng)新的思考力。”
談起往事,李恒年深有感觸:敢想而不敢做,理想將無法邁開步子,一切創(chuàng)意都只能是紙上談兵;敢做而不敢想,行動失去了方向,百般努力卻可能原地打轉(zhuǎn)。唯有敢想敢做,才能將思考力與行動力統(tǒng)一起來。
敢想敢做才叫有本事,這就是李恒年的創(chuàng)新哲學。
可李恒年的工作,在外人看來,似乎遠離r那種金戈鐵馬、戰(zhàn)場廝殺。
衛(wèi)星測控平時就是戰(zhàn)時,隨時都在打仗。遙遠的太空,那里才是李恒年的戰(zhàn)場,在決勝太空的戰(zhàn)場上,更是刀尖對刀尖!
2006年10月,我國一顆遙感衛(wèi)星發(fā)生姿態(tài)異常,衛(wèi)星失控,供電不暢,燃料凍結,情況十分緊急。
任務分析會上,大家莫衷一是。中心領導詢問的目光習慣性地投向李恒年。不容遲疑,他果斷站起身,回答道:“沒問題!”
這一次,他像一名戰(zhàn)場上的戰(zhàn)士,義無反顧地扛起戰(zhàn)旗、發(fā)起沖鋒。
但現(xiàn)實是,李恒年前期沒有參與該衛(wèi)星任務,對衛(wèi)星結構、姿態(tài)測量等信息一點兒準備都沒有,面對時斷時續(xù)的遙測數(shù)據(jù),一切現(xiàn)成的算法都無濟于事。
沒有炮火紛飛,沒有硝煙彌漫,但李恒年面對的絕對是一場真正的戰(zhàn)斗。
那一年,歐空局曾經(jīng)有顆衛(wèi)星突發(fā)故障,歐洲上百名專家利用全球布網(wǎng)的優(yōu)勢,才勉強搶救過來。歐空局航天測控是全球布網(wǎng),對航天器進行全時段測控,而我國的航天測控網(wǎng)覆蓋率還不高。盡快確定衛(wèi)星運動規(guī)律、捕捉衛(wèi)星搶救時機更是難上加難。
多少個日日夜夜,建模、計算、分析,再建模、再計算、再分析,上級追問,領導督戰(zhàn),李恒年的頭腦每時每刻都在高速運轉(zhuǎn),在空間中跟著衛(wèi)星在旋轉(zhuǎn),看太陽、看地球、感受衛(wèi)星的狀態(tài)……
最終,在一個深夜,李恒年終于找到了解決方案。他撥通了領導的電話,激動地報告了這個好消息。
根據(jù)李恒年的測算,12月8日衛(wèi)星的太陽能帆板光照最為充足,這也是最佳搶救“窗口”。
戰(zhàn)機稍縱即逝。多個國內(nèi)外測控站,2000多名工程技術人員,隨即展開了一場大會戰(zhàn)。歷時69天,終于將失控衛(wèi)星成功捕獲。
這一仗,李恒年為國家挽回了十多億元的經(jīng)濟損失。
兵法云:“投之亡地而后存,陷之死地然后生?!辈稍L中,記者愈發(fā)感到,敢闖敢拼、舉旗沖鋒,這是李恒年的一種習慣,也是他激發(fā)自己血性的獨特方式。
遇敵敢沖鋒,逢敵必亮劍!
事隔一年,北斗系列某衛(wèi)星發(fā)射不久后出現(xiàn)整星斷電、姿態(tài)失控,連續(xù)17天與地面失去聯(lián)系。險情就是命令!李恒年又一次擔當起舉旗沖鋒的重任。經(jīng)過一次次仿真模擬、技術驗證和方案完善,他提出了一種可以利用數(shù)據(jù)進行不斷修正的姿態(tài)預測方案,成功破解了姿態(tài)確定難題,準確預測出衛(wèi)星最佳搶救時機,最終使衛(wèi)星“起死回生”。
立敢戰(zhàn)之志,樹必勝雄心,這就是李恒年的血性。
在一次次沖鋒、一次次超越中,他似乎還不滿足,甚至每每力爭將過去的自己甩在身后。
載人航天任務中,返回艙落點預報精度直接影響著陸場搜救效率,與航天員的生命息息相關。李恒年暗下決心:一定要提高預報精度,為航天員搜救爭取更多的時間。在對歷次神舟任務的飛行數(shù)據(jù)進行分析后,他發(fā)現(xiàn):近似垂直下降的返回艙在垂直分布氣象風作用下的漂移規(guī)律是完全可以預測的。經(jīng)過整整122次的仿真分析,他提出了“折算氣象風漂移運動修正船下點預報方案”。
2003年10月16日,神舟五號飛船按照預定計劃,安全回到了祖國母親的懷抱。結果顯示,李恒年的落點預報精準地鎖定在1公里以內(nèi)。然而他并沒有自我滿足。神舟六號任務中,他的計算結果創(chuàng)造了搜救隊僅用12分鐘趕到返回艙現(xiàn)場的又一奇跡:神舟七號任務更是趨于完美,返回艙落點預報結果與實際落點誤差只有374米。這是我國航天器返回控制技術史上又一個具有里程碑意義的數(shù)字。從1公里,到12分鐘,再到374米,簡單的數(shù)字背后折射出的是李恒年不斷超越自我的血性豪情。
1996年,李恒年開展東方紅3號衛(wèi)星軌道機動控制問題研究,成功應用于任務。經(jīng)過5年的研究,他借助“嫦娥”衛(wèi)星過渡軌道的跟蹤,提出了第二代解決方案。再經(jīng)過5年的研究,他又提出了第三代解決方案。又經(jīng)過大約5年研究,李恒年于2010年提出了第四代解決方案,收斂速度和精度都得到大幅提高,基本達到了李恒年心目中這個問題的理想解決方案。
20年對于一個科研工作者不算短,但李恒年卻認為,一個科研工作者,如果沒有挑戰(zhàn)自己的勇氣,很難想象會有多大成就。
不久前,有位老領導看見李恒年,問他:“第五代方案出來沒有?”李恒年回答:“快了!”
李恒年已經(jīng)開始了新的沖鋒!
在李恒年的創(chuàng)新團隊,同樣有一個特殊的儀式,大家稱之為“壓力傳導”法。每當有新成員加入,他都會組織一個特殊儀式,讓老同志講述當前課題研究的難點和瓶頸,為的是強化新同志的團隊意識和使命擔當。
李恒年率領的宇航動力學國家重點實驗室。60%是碩士,40%是博士,大多是名牌大學的高才生,每個人都有豐厚的科研潛質(zhì)。
“博士、碩士,首先都是戰(zhàn)士。”李恒年說。如何把這支高含金量的隊伍帶成全面過硬的戰(zhàn)斗團隊,是李恒年時常思考的問題。
2012年1月,某衛(wèi)星任務準備時間有限,20余個軟件要在半年時間里完成開發(fā)與移植,只有源碼,沒有方案資料可供參考。李恒年明白,這是挑戰(zhàn),更是錘煉團隊的好時機。他帶著學生們邊學、邊改、邊測試,辦公室的燈一夜夜地亮著,幾個小伙子都快熬不住了,可李恒年依然堅持全程指導,帶領大家解決了一個又一個難題。
今年9月,李恒年又率領團隊參加了由美國加州理工學院噴氣推進實驗室主辦的第八屆國際空間軌道設計大賽。該大賽是世界航天軌道控制領域最高水平比賽,被稱為“航天界的奧林匹克”。李恒年和他的團隊與美國航空航天局、歐洲空間局、德國宇航中心等眾多一流機構同臺競技,一路過關斬將,最終榮獲第四名的優(yōu)異成績。
在被問及獲獎感受時,李恒年說道:“相比于獲得的比賽名次,我更在意的是,通過比賽強化我們這個團隊的凝聚力?!?/p>
團隊既要靠團隊文化凝聚,也要靠個人夢想支撐。
李恒年有這樣一個理念:團隊帶頭人要做具體方向上的“半個”專家,更要讓團隊成員在各自方向上成長為“一個”專家。
到中心20多年來,李恒年從一名普通科技人員成長為國內(nèi)航天測控領域?qū)<摇⒂詈絼恿W學科帶頭人,從未有過一官半職。
只算航天事業(yè)的“大賬”,不算個人利益的“小賬”。
這是數(shù)學專業(yè)出身的李恒年認定的邏輯。
科研中,不是自己主持的項目,李恒年堅決不掛名,許多科研成果都是他指導完成的,報獎時他總是把自己的名次往后排,把其他成員往前推。
他系統(tǒng)整理以往的知識和經(jīng)驗,將有關數(shù)學計算、地球運動、軌道和姿態(tài)動力學等方法寫成了20多萬行代碼,形成了較為完備的控制計算庫,在以后的任務中,大家能夠應用這些模塊,高效構建所需的衛(wèi)星控制計算軟件,任務變得容易許多。有人笑他:“這又獲不了獎,純粹是出力不討好”。但他心里清楚,團隊建設絕不能走“快餐文化”路線,而要按照“百年老店”的品牌來經(jīng)營,這就需要我們把基礎夯得更實,這樣才能走得堅實而長久。
在常人看來,整天與抽象的公式、枯燥的數(shù)據(jù)為伴,這樣的生活一定很苦,其實并非如此。
李恒年在團隊中始終倡導“快樂工作、快樂生活”。他常說:科研工作雖然需要清苦、刻苦,但不是一味苦撐、苦熬。工作應該是一種享受,而不是一種負擔,只有懂得享受生活,合理調(diào)節(jié)身心,才能為科研積蓄能量。
既愛工作,也愛生活!李恒年似乎顛覆了人們印象中科學家那種“苦行僧”“老學究”的形象。但細細品味,新時代的科研工作,需要的不恰恰是李恒年這樣的快樂科研人嗎?
責任編輯/蘭寧遠