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”衛星發射在即,但分屬不同國家的兩顆衛星搶先占據了“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:共位必須保證衛星不碰撞、不遮擋、不干擾,實際上就是不希望中國衛星擠進來。
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星與外國的兩顆衛星極其接近,互不影響,實現了三星共位,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,并創立了靜止軌道衛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,發現他人生的每一步都浸透著“報國”的執著。
1992年,李恒年即將從國防科大研究生畢業,面臨著人生一次重要的抉擇。
當時,澳星發射失利的陰霾尚未散去,中國航天亟待奮起。
畢業時,清華大學想請他到學校任教,一些知名企業以高薪吸引他去搞軟件開發。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。
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。
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無數的精彩。
“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不斷前行的腳步,李恒年的報國志向也在航天事業的大發展中畫出一個個壯美的驚嘆號。
轉眼二十多年過去了,現在,李恒年已經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,李恒年經常與航天工業部門、中科院、清華、國防科大以及國外航天領域的優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,對他的專業水平高度認可。一些院校多次向他許以優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:“祖國航天事業的發展,為我們這代人提供了廣闊的舞臺。能夠在這項事業中施展才華、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,并將其轉化為能量,供自己循環使用?
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”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學上或實驗上的技能,而提出新的問題,卻需要有創造性的想象力?!?/p>
徜徉在李恒年奇思妙想的海洋中,會發現,這些奇思妙想有的源于他心細如發的洞察,有的源于他打破陳規的魄力,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,經常到測控技術部聽同事們討論測控難題。當時,在任務聯調中經常會遇到測站數據中斷和數據跳變的問題。有時為了補齊一個數據,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:測站數據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,可能又會導致數據中斷和數據跳變。
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“一個函數過程”引起的。隨著計算機計算能力的提高,應該已經不需要這么做了。
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據中斷和數據跳變的問題。一個小小的方案,一下子讓李恒年小有名氣。
“有想法、敢創新才叫有本事。”李恒年由衷地體會到。
1999年“風云二號”衛星即將發射,測控技術部把編制衛星定姿軟件的任務交給李恒年。
李恒年反復分析程序代碼,發現原有方案對衛星定姿偏差較大,需要做多次調整控制,非常消耗衛星燃料。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,連續幾天,他把自己關進辦公室,一頭扎進浩瀚的數據里,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現了這一變動。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,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,新方案的數據完全匹配。該方案被用于“風云二號”衛星姿態確定,衛星軌道控制精度提高近10倍,節約星上燃料達15公斤,相當于為衛星多提供7年多的能源保障!
隨后,李恒年一鼓作氣,創造性地攻克了7項航天器軌道與姿態控制技術難題。從測控最優估計方法,到航天器姿態控制;從多星共位技術,到星座編隊穩定性設計;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,包括李恒年在內的大多數人都是基于地面測控技術能實現的前提進行思考,而一個年輕的外國小伙子卻獨辟蹊徑,提出要用母衛星跟子衛星的閉環控制完成對衛星的測控,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:“最卓越的創造力往往來自大膽發揮想象的勇氣。我們沒輸在技術上,卻被現實條件束縛了創新的思考力?!?/p>
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。唯有敢想敢做,才能將思考力與行動力統一起來。
敢想敢做才叫有本事,這就是李恒年的創新哲學。
可李恒年的工作,在外人看來,似乎遠離r那種金戈鐵馬、戰場廝殺。
衛星測控平時就是戰時,隨時都在打仗。遙遠的太空,那里才是李恒年的戰場,在決勝太空的戰場上,更是刀尖對刀尖!
2006年10月,我國一顆遙感衛星發生姿態異常,衛星失控,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,他像一名戰場上的戰士,義無反顧地扛起戰旗、發起沖鋒。
但現實是,李恒年前期沒有參與該衛星任務,對衛星結構、姿態測量等信息一點兒準備都沒有,面對時斷時續的遙測數據,一切現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斗。
那一年,歐空局曾經有顆衛星突發故障,歐洲上百名專家利用全球布網的優勢,才勉強搶救過來。歐空局航天測控是全球布網,對航天器進行全時段測控,而我國的航天測控網覆蓋率還不高。盡快確定衛星運動規律、捕捉衛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,李恒年的頭腦每時每刻都在高速運轉,在空間中跟著衛星在旋轉,看太陽、看地球、感受衛星的狀態……
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。
根據李恒年的測算,12月8日衛星的太陽能帆板光照最為充足,這也是最佳搶救“窗口”。
戰機稍縱即逝。多個國內外測控站,2000多名工程技術人員,隨即展開了一場大會戰。歷時69天,終于將失控衛星成功捕獲。
這一仗,李恒年為國家挽回了十多億元的經濟損失。
兵法云:“投之亡地而后存,陷之死地然后生。”采訪中,記者愈發感到,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,北斗系列某衛星發射不久后出現整星斷電、姿態失控,連續17天與地面失去聯系。險情就是命令!李恒年又一次擔當起舉旗沖鋒的重任。經過一次次仿真模擬、技術驗證和方案完善,他提出了一種可以利用數據進行不斷修正的姿態預測方案,成功破解了姿態確定難題,準確預測出衛星最佳搶救時機,最終使衛星“起死回生”。
立敢戰之志,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據進行分析后,他發現: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律是完全可以預測的。經過整整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。然而他并沒有自我滿足。神舟六號任務中,他的計算結果創造了搜救隊僅用12分鐘趕到返回艙現場的又一奇跡: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字。從1公里,到12分鐘,再到374米,簡單的數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號衛星軌道機動控制問題研究,成功應用于任務。經過5年的研究,他借助“嫦娥”衛星過渡軌道的跟蹤,提出了第二代解決方案。再經過5年的研究,他又提出了第三代解決方案。又經過大約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!”
李恒年已經開始了新的沖鋒!
在李恒年的創新團隊,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。
“博士、碩士,首先都是戰士。”李恒年說。如何把這支高含金量的隊伍帶成全面過硬的戰斗團隊,是李恒年時常思考的問題。
2012年1月,某衛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,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。”
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航天測控領域專家、宇航動力學學科帶頭人,從未有過一官半職。
只算航天事業的“大賬”,不算個人利益的“小賬”。
這是數學專業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。
他系統整理以往的知識和經驗,將有關數學計算、地球運動、軌道和姿態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、枯燥的數據為伴,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,合理調節身心,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