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航天,卫星,徐国栋,黄文虎,韦明川 《黑龙江日报》报道三代哈工大人的卫星情缘:仰望璀璨“星空” 点赞造星人

2017年05月12日 15时38分22秒新闻网浏览次数:1395

《黑龙江日报》(5月12日 记者衣春翔)省第十二次党代会报告明确提出,人力资源是第一资源。我省要支持高校、科研院所、高新技术企业、产业园区等技术研发平台建设,赋予创新领军人才更大人财物支配权、技术路线决策权。加强党管人才制度建设,统筹抓好以科技领军人才、企业家人才、技能人才和实用人才为重点的人才队伍建设,加大人才发展资金投入,扩大用人单位自主权,完善人才评价使用机制,创造公平竞争的人才发展环境,形成浓厚的识才爱才敬才用才氛围,让各路英才俊杰大展其长,让更多“千里马”竞相奔腾,使黑龙江成为各类人才创新创业的热土。

我省广大科技人才主动担当,开拓创新,积极为龙江经济社会发展贡献才智。

近年来,中国在卫星技术尤其是微小、微纳卫星领域取得一系列重大突破与进展,让广袤的太空中闪烁着越来越多中华民族的智慧结晶。实际上,在这些耀眼的“明星”背后,有一批默默无闻的造星人,这其中,少不了哈尔滨工业大学航天人的身影。

从1959年哈工大航空工程系成立开始,哈工大就不断为国家的航空航天事业做出巨大的贡献。一代代卫星人也通过不断努力,实现了从参与国家卫星研制到牵头研发微小卫星,再到由学生团队放飞微纳卫星的一次次突破。

这些哈工大航天人,不仅是中国航天事业发展的脊梁,也是我省优秀知识分子的代表,更是龙江振兴发展的生力军。

徐国栋:从参与者到总设计师 不改的是航天精神

2004年4月18日23时59分,在群山环抱的西昌卫星发射中心,伴随一声地动山摇的巨雷划破夜空,“长征二号丙”运载火箭喷射出熊熊烈焰,携着哈尔滨工业大学牵头研制的“试验卫星一号”飞入浩瀚的太空。

作为我国第一颗由高校牵头自主研制的有明确应用目标的微小卫星,“试验卫星一号”开始探索我国微小卫星技术发展的新途径。随后,“试验三号”、“快舟一号”、“快舟二号”、“吉林一号光学A星”等由哈工大牵头研发的微小卫星相继成功发射。

现代微小卫星是高新技术集成的产物,和大卫星相比,具有更快速、高效、低廉和可靠的特性。是探索和推动航天技术和航天装备跨越式发展的最好方法之一,有利于推进航天领域自主创新和新技术成果转化。发展微小卫星,不仅仅是哈工大人的梦想,更是国家发展的需求。

在“试验一号”卫星总设计师,哈工大教授曹喜滨看来,高校研制小卫星,探索、创新永远是第一位的,没有创新就没有发展。“这么多年来,哈工大小卫星团队从没在某个阶段停滞不前,就是因为黑龙江以及哈工大不断打造协同创新平台,不断鼓励创新。”

小卫星研制团队汇聚了来自飞行器设计、力学、信息与通信工程、计算机、自动控制等多个领域的尖端人才,其中绝大部分是敢于创新的年轻人。从组建至今,一批批青壮年科学家迅速成长,成为我国小卫星研究领域的中坚力量。

徐国栋就是小卫星团队中迅速成长的科研人员。在研发“试验一号”卫星时,他只是负责卫星电总体和星务系统的研发工作,而到了“快舟一号”,他成为了卫星总设计师。

在小卫星团队,徐国栋被称为“特别能攻关”的人。做“试验一号”卫星时,经费和时间都很紧张,为节约经费、节省时间,徐国栋做的第一块电路板就是妻子帮他一起焊起来的。在“快舟一号”卫星电磁兼容试验中,载荷出现故障。有人认为是电磁兼容设计的原因,可查了好久也没有查出原因。徐国栋对此进行分析后将问题定位在软件上,使之得到及时解决。

徐国栋不仅在科研上过硬,在教学上也很受学生欢迎。

为培养学生自主创新意识,有针对性地做科学研究,多年前徐国栋根据工程应用的特点,“虚拟”出一颗卫星让自己带的研究生们来做,并为这颗卫星取名“悟空一号”。

“我们假设要做这么一颗卫星,让学生往这个目标做方案论证,一旦论证完成,将来就有可能做这样一颗星。”徐国栋介绍说,“这样做是要鼓励学生们敢于创新,了解卫星研制的过程,从而达到我们更实际、更有针对性培养航天人才的目的。”

徐国栋的苦心获得了回报,哈工大一批90后的新航天人再一次继承了哈工大的航天精神,还是学生的他们,就已经把处于科技前沿的微纳卫星送上了天。

黄文虎:“故障诊断”开拓者 卫星征空守护神

回顾哈工大乃至黑龙江与中国航天事业共同走过的历程,一个名字必然会被提起——中国工程院院士、哈工大教授黄文虎。

黄文虎是我国著名的力学与振动专家,因其为中国航天事业做出的贡献,被授予“航天部有突出贡献专家”和“航天劳动模范”称号。

他曾为中国卫星事业做出了很多贡献,比如参与了“东方红三号”卫星的大型柔性太阳能帆板动力学分析和控制仿真技术准备,进行了“天地往返运输系统的结构动力稳定性分析”等课题的研究。但很多航天领域的专家都觉得,黄文虎院士有关“故障诊断”的研究,对于我国载人航天和卫星技术的发展影响极为重大,并因此称他为故障诊断技术的开拓者。

故障诊断系统可以概括为“天地一体化”,包括故障检测、诊断、隔离和恢复4个过程。卫星或飞船上天后,地面有一个同步运行的模拟系统,当轨道上的卫星或飞船发回的信号出现异常时,地面指挥部通过故障诊断系统诊断,找出故障源,并向轨道上的卫星或飞船发送指令,从而启动装置自动排除故障。

这项技术虽然听起来十分高大上,但黄文虎院士却告诉记者,这项技术其实起源于民用工程。

上个世纪80年代初,国家正实施第六个五年计划,在申报国家科技攻关项目时,黄文虎认为,应申报国家迫切需要的项目。当时国家电力紧张,发电装机容量不够,机器总出故障,一旦检修就得好多天,严重影响生产。

于是,黄文虎申报了“发电设备故障诊断技术”项目,在国内最早提出“模糊诊断技术”新概念新方法,把人工智能理论和人工神经网络技术引入故障诊断。

但当要试验时,却没有发电厂愿意尝试。“当时就算白送试验设备,电厂都嫌麻烦,不愿与我们合作。那时人们创新意识并不像今天这么强。”黄文虎回忆说,最后费尽口舌,大庆一家地处山区的发电厂才勉强答应合作。由于发电厂过于偏僻,设备都是装入一个个木头箱子,从哈尔滨抬着去,成捆成捆的导线,都靠肩背人扛。

黄文虎告诉记者,当时的压力还不只这些,由于经费少,买不起高档的元器件,低档的廉价元器件质量不高,虽然说是为设备诊断故障,可连自己的故障诊断设备本身也有故障,这大大增加了技术的困难程度。

然而,正是那种艰辛环境打磨出的故障诊断技术,才更加成熟而适用,终于成为后来的东方红卫星,和再后来的“神舟”系列飞船的“保护神”。

“科技说起来难,是问题解决不了觉得难,但当问题解决了,科技说难也易。”黄文虎深有感触地说,很多科技难题有时也就是一层窗户纸,一捅就破。怎样才能捅破这层窗户纸?一方面要有坚实的基础,另一方面更要有开阔的思路,要有创新的勇气和能力。

打牢基础,开扩思路,锐意创新,这样的科研精神和黄文虎多年来的科研成果一起,传承给了哈工大下一代航天人。而后辈们也没有辜负前辈们的期望,将哈工大的卫星事业向前推动了一步——从参与国家卫星的研制到牵头研发整星。

韦明川:90后造星人 让“紫丁香”在太空盛开

哈尔滨工业大学航天学院博士生韦明川这几天很兴奋,他所在学生团队自主研发的“紫丁香一号”微纳卫星顺利进入了太空,这已是他们设计的第二颗微纳卫星。

纳卫星和微型卫星相比,一体化设计和集成度更高,在质量、体积、功耗等方面的要求更加苛刻,体现了航天器微小化的发展趋势。虽然体积小,但它仍可以和微型卫星甚至大卫星一样,应用在通信、军事、地质勘探、环境与灾害监测、交通运输、气象服务、科学实验、深空探测等方面。

2009年12月15日,中国首颗业余无线电通信卫星“希望一号”发射成功的消息让韦明川萌生了自己动手研制小卫星的梦想。他悄悄的把自己的想法告诉了几个考入其他大学的高中好友,但大家却“嘘”声一片。“你听说过哪个大学让学生研发卫星?还能发射?”

大家的否定让他有点动摇,他试探着找到几个平时谈得来的老师,简单表达了自己的想法。没想到,哈工大老师们的回答十分一致:“咱们学校向来欢迎‘爱做梦’的学生,向来支持学生创新,别动摇,这是件好事。”

有了老师的鼓励,韦明川开始着手。他渐渐结识了一群和他一样有着“卫星梦”的小伙伴,而这些小伙伴后来成为了“紫丁香二号”及“紫丁香一号”的团队成员。

记者在采访中发现,虽然“紫丁香”团队只有一个,但在哈工大,学生们组成团队,进行科技攻关的现象却是常态。

航天学院一位负责人告诉记者,这主要是因为哈工大在人才培养中坚持教学、实践并举,并鼓励跨界合作。比如航天学院在学科设置上突出“大航天”理念,搭建交叉学科平台;同时注重学生工程化能力培养,让学生在科研实践中边学、边做、边突破。

韦明川对于这样教学的好处深有体会。他告诉记者,在一次卫星测试的过程中,对地通讯系统总是不能正常工作,导致帆板无法按程序展开。时间分分秒秒地过去了,却总找不到问题在哪儿,队员们的内心也变得十分焦急。夜幕渐渐降临,终于找到了故障原因——一根天线的实际长度比设计长了一点二毫米。正是这毫米级的误差,却影响了整个卫星系统。“正是通过这次实践,让我们真正领会了什么是航天的精密。”

哈工大相关负责人介绍,有别于以往由教师研制的“试验一号”“试验三号”“快舟一号”“快舟二号”“吉林一号光学A星”等小卫星,哈工大“紫丁香”系列纳卫星是为了培养新一代复合型优秀航天人才所做的创新与尝试。哈工大通过组建学生微纳卫星研发团队,支持学生自主设计、研制、管控卫星,使学生获得最大历练。

据了解,为确保学生微纳卫星团队可持续发展,哈工大在“双一流”建设中,还专门规划打造了全国首个学生纳卫星研制工场,支持与鼓励校内外学生实现与卫星任务相关器件、单机、部件、系统、整星等各个不同层次的创新与实践。

编辑:刘培香

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