一邊是風(fēng)云變幻、滄海波瀾，一邊是應(yīng)對(duì)自如、攻堅(jiān)克難。
在中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“空間中心”）科研一線(xiàn)，有這樣一批巾幗女將——她們?cè)陲L(fēng)云系列衛(wèi)星和海洋系列衛(wèi)星研制任務(wù)中突破關(guān)鍵技術(shù)、填補(bǔ)科研空白，以云帆之志、奮斗之姿精彩綻放、不負(fù)芳華。
從“60后”的朱素云、唐月英到“70后”的付利平，再到“80后”的鄭香脂、何杰穎，她們用“從無(wú)到有、從0到1”“速度更快、精度更高”“開(kāi)拓創(chuàng)新、精益求精”的不變堅(jiān)守，在中國(guó)空間科學(xué)發(fā)展的道路上，書(shū)寫(xiě)不負(fù)時(shí)代的巾幗擔(dān)當(dāng)。
帶著“小白”團(tuán)隊(duì)攻克難題
“電離層光度計(jì)是風(fēng)云三號(hào)D星上全新研制、首次上星搭載的儀器之一，當(dāng)時(shí)填補(bǔ)了我國(guó)在全天時(shí)探測(cè)真空紫外波段領(lǐng)域的空白?！睂?duì)于48歲的付利平而言，“從無(wú)到有、從0到1”，是她在科研路上一以貫之的追求。
風(fēng)云三號(hào)系列衛(wèi)星是我國(guó)第二代極軌氣象衛(wèi)星，D星是該系列的第四顆星，提高了我國(guó)在大氣探測(cè)精度，增強(qiáng)溫室氣體監(jiān)測(cè)、空間環(huán)境綜合探測(cè)和氣象遙感探測(cè)方面的能力。付利平是這顆星上電離層光度計(jì)的主任設(shè)計(jì)師。
圖一：付利平執(zhí)行風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)。
在付利平團(tuán)隊(duì)之前，國(guó)際同行曾研制過(guò)一臺(tái)同類(lèi)設(shè)備，但設(shè)備上天后不能在白天進(jìn)行探測(cè)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)“全天時(shí)”，超過(guò)60%的信息無(wú)法捕捉。
同行的失敗沒(méi)有讓付利平卻步，反而激起了她挑戰(zhàn)的勇氣。2011年起，她帶著團(tuán)隊(duì)開(kāi)始了攻堅(jiān)的征途。
付利平笑稱(chēng)自己當(dāng)時(shí)帶的是“小白”團(tuán)隊(duì)。除了兩位老同志，大多是二十幾歲的年輕人，有的剛剛參加工作，有的是在讀研究生。
這支以年輕人為主力的隊(duì)伍，從零起步，學(xué)習(xí)理論、請(qǐng)教專(zhuān)家、構(gòu)建模型、大膽假設(shè)、反復(fù)試驗(yàn)……經(jīng)歷了7年的刻苦鉆研，7年的蓄力拼搏，付利平和她的同事們成功了。
電離層光度計(jì)通過(guò)對(duì)極紫外波段氣輝輻射強(qiáng)度的遙感探測(cè)，得到電離層及中高層大氣的信息，實(shí)現(xiàn)了全天時(shí)的監(jiān)測(cè)?！拔覀儺?dāng)時(shí)除了要升級(jí)夜間探測(cè)模式，最關(guān)鍵的目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)‘全天時(shí)’，做別人沒(méi)能做到的事?！彼哉Z(yǔ)間透著堅(jiān)韌和倔強(qiáng)。
如今，團(tuán)隊(duì)中當(dāng)初的“小白”們已經(jīng)成長(zhǎng)為“干將”，在張衡一號(hào)電磁監(jiān)測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星、風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星等多項(xiàng)重大任務(wù)中發(fā)揮作用。
圖二：付利平參加國(guó)際空間研究委員會(huì)(COSPAR)第38屆科學(xué)大會(huì)
三十載深耕細(xì)作成就“一次成”
1992年，23歲的朱素云從中國(guó)科技大學(xué)畢業(yè)，風(fēng)塵仆仆地趕到坐落在北京市中關(guān)村的中科院空間中心。在這里，她成為微波遙感科研團(tuán)隊(duì)中的一員，一干就是30個(gè)年頭。
空間中心可追溯至我國(guó)1958年為研制“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星而組建的中國(guó)科學(xué)院“581”組，也是我國(guó)微波遙感技術(shù)的開(kāi)創(chuàng)單位，從20世紀(jì)70年代開(kāi)始突破了微波散射、輻射定量測(cè)量和雷達(dá)測(cè)高的關(guān)鍵技術(shù)。
“我剛參加工作時(shí)，物質(zhì)條件比較差，單位大院地勢(shì)低洼，容易積水，一下雨，科學(xué)家們就把褲腿高高卷起，蹚著水來(lái)上班?！敝焖卦谱鳛橛H歷者見(jiàn)證了艱苦創(chuàng)業(yè)的崢嶸歲月，也留下了刻骨銘心的記憶，“校飛試驗(yàn)時(shí)，飛機(jī)忽上忽下，機(jī)艙四面漏風(fēng)，人坐在里面五臟六腑被折騰得翻江倒海，大家抱個(gè)嘔吐桶也堅(jiān)持自己的設(shè)備自己跟！”
三十年間，朱素云扎根于微波遙感領(lǐng)域深耕細(xì)作，在載人航天工程、探月工程中先后參加了多個(gè)微波探測(cè)儀器的研制。2013年，她成為海洋二號(hào)衛(wèi)星校正輻射計(jì)的副主任設(shè)計(jì)師，致力于更加準(zhǔn)確、更加及時(shí)地研判海洋實(shí)時(shí)狀況。
圖三：朱素云進(jìn)行探測(cè)器正樣產(chǎn)品試驗(yàn)。
多年的業(yè)務(wù)鍛煉練就了朱素云嚴(yán)慎細(xì)實(shí)的作風(fēng)。在海洋二號(hào)衛(wèi)星校正輻射計(jì)數(shù)控板的集成測(cè)試時(shí)，兩個(gè)相鄰?fù)ǖ篱g曾出現(xiàn)過(guò)非常微弱的電壓串?dāng)_，朱素云和她的同事們沒(méi)有放過(guò)這一“蛛絲馬跡”，一種可能性一種可能性地排除，一個(gè)環(huán)節(jié)一個(gè)環(huán)節(jié)地追查，最終成功解決了設(shè)備異常，優(yōu)化了工藝流程。這份嚴(yán)謹(jǐn)，甚至嚴(yán)苛，使朱素云所承擔(dān)的項(xiàng)目無(wú)論設(shè)計(jì)投產(chǎn)，還是測(cè)試驗(yàn)證，無(wú)不是“一次成”。
“今天的發(fā)展來(lái)之不易，要珍惜，要堅(jiān)持，要努力。”朱素云對(duì)這份事業(yè)愛(ài)得真誠(chéng)。
不斷追求“更強(qiáng)大、更小巧”
3月4日，國(guó)家航天局發(fā)布了三幅由我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器拍攝的高清火星影像圖。鄭香脂所在的項(xiàng)目組參與了“天問(wèn)一號(hào)”的離子與中性粒子探測(cè)器的研制。通過(guò)攻關(guān)“基于算法的質(zhì)譜分析和入射粒子方位角分辨”等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了載荷“更強(qiáng)大、更小巧”。
圖四：鄭香脂（右二）所在項(xiàng)目組開(kāi)展天問(wèn)一號(hào)火星離子與中性粒子地面定標(biāo)。
衛(wèi)星的質(zhì)量不是“斤斤計(jì)較”，而是“克克計(jì)較”，但是在性能方面不能作絲毫讓步。為了滿(mǎn)足衛(wèi)星發(fā)射后在軌探測(cè)的需求，科研人員們必須給星上的探測(cè)器“減重強(qiáng)體”。
早在2018年負(fù)責(zé)風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星充電電位監(jiān)測(cè)器時(shí)，鄭香脂項(xiàng)目組在傳感器控制、探測(cè)器自測(cè)試模式和壓縮算法的設(shè)計(jì)方面，便以最少的資源實(shí)現(xiàn)了更多的探測(cè)模式，獲得了令人滿(mǎn)意的科學(xué)數(shù)據(jù)。
“衛(wèi)星上的資源是非常珍貴、非常有限的，載荷不能‘超重’，為此我們通過(guò)提升軟件功能，來(lái)盡量降低對(duì)硬件的需求?！弊詤⒓庸ぷ饕詠?lái)，鄭香脂十幾年如一日，專(zhuān)注于離子體探測(cè)技術(shù)的研發(fā)，在載荷的小型化和輕量化方面實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)突破。
圖五：鄭香脂在進(jìn)行儀器調(diào)試和數(shù)據(jù)分析
想領(lǐng)跑就要開(kāi)拓創(chuàng)新
海洋二號(hào)A星是我國(guó)第一顆海洋動(dòng)力環(huán)境探測(cè)衛(wèi)星。唐月英擔(dān)任其主載荷雷達(dá)高度計(jì)的副主任設(shè)計(jì)師，負(fù)責(zé)研制數(shù)控子系統(tǒng)。
雷達(dá)高度計(jì)具備全天時(shí)、全天候探測(cè)全球海面高度、有效波高等海洋動(dòng)力要素?！皵?shù)控子系統(tǒng)”之于“雷達(dá)高度計(jì)”，好比大腦之于人體。唐月英負(fù)責(zé)研制的“數(shù)控子系統(tǒng)”直接關(guān)系著測(cè)量結(jié)果的精度。
“剛起步時(shí)，沒(méi)有現(xiàn)成的教材，更沒(méi)有可借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)，就靠項(xiàng)目組自己一步一步地摸索?！痹诳蒲械摹巴鼗穆贰鄙?，唐月英和同事們逢山開(kāi)路，遇水架橋，“想領(lǐng)跑，就要開(kāi)拓創(chuàng)新?！?/font>
通過(guò)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，唐月英項(xiàng)目組率先研制出基于更高速的ADC+DSP+FPGA架構(gòu)的新一代數(shù)控子系統(tǒng)，使設(shè)備在實(shí)時(shí)信號(hào)處理方面“速度更快、精度更高”，實(shí)現(xiàn)了跨越式提升。
圖六：唐月英在有效載荷系統(tǒng)測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行發(fā)射前的演練
至今，海洋二號(hào)衛(wèi)星在軌正常工作已超過(guò)9年，仍源源不斷地傳回大量科學(xué)數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了3年的設(shè)計(jì)壽命。新技術(shù)經(jīng)受住了實(shí)踐的考驗(yàn)，也得到了業(yè)內(nèi)認(rèn)可，成為之后海洋二號(hào)B星、C星等多個(gè)衛(wèi)星微波高度計(jì)的“標(biāo)配”，為指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
唐月英從未停下創(chuàng)新腳步，不斷向著更復(fù)雜、難度更大的技術(shù)創(chuàng)新發(fā)起挑戰(zhàn)，突破了星載多通道的同步信號(hào)采集技術(shù)、海量原始數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理、高速數(shù)據(jù)交換等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，并應(yīng)用于“天宮二號(hào)”三維成像微波高度計(jì)，為在國(guó)際上第一次實(shí)現(xiàn)的星載寬刈幅海面高度測(cè)量并進(jìn)行三維成像貢獻(xiàn)了力量。
與唐月英一樣，“80后”研究員何杰穎孜孜不倦地執(zhí)著于“再精確一點(diǎn)”“再靈敏一點(diǎn)”。
圖七：何杰穎正在開(kāi)展風(fēng)云衛(wèi)星微波濕溫探測(cè)儀的數(shù)據(jù)分析
在風(fēng)云三號(hào)系列衛(wèi)星的儀器標(biāo)定和數(shù)據(jù)處理任務(wù)中，何杰穎與團(tuán)隊(duì)成員拼盡全力做到“極致”，使亮溫的測(cè)量精度從1開(kāi)爾文提高到0.3開(kāi)文爾。這零點(diǎn)幾的變化使得大氣溫度和濕度氣象預(yù)報(bào)更加準(zhǔn)確，并在極端天氣過(guò)程中能夠更精確地捕捉臺(tái)風(fēng)路徑和強(qiáng)降水落區(qū)。
“在數(shù)據(jù)處理算法和模式上必須更新迭代、精益求精，才能夠更大程度地發(fā)揮數(shù)據(jù)價(jià)值，更好地服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略和百姓生活。”何杰穎說(shuō)。
（來(lái)源：《中國(guó)婦女報(bào)》2021年3月24日 頭版 ）
