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浩瀚星空 北斗闪耀

时间:2021-12-10 09:02:06 来源:解放军报 作者:记者程雪 通讯员张照星 王轶 滕福民 中国文化复兴网

北斗卫星导航系统示意图。资料图片

  26年来,参与北斗系统研制建设的全体人员迎难而上、敢打硬仗、接续奋斗,发扬“两弹一星”精神,培育了新时代北斗精神,要传承好、弘扬好。

  ——习近平

  这一刻,大地在颤抖。

  2020年6月23日上午,西昌卫星发射中心,长征运载火箭托举着第55颗北斗导航卫星腾空而起,奔向太空。

  这是北斗三号全球组网卫星的最后一次发射。中国科研人员用26年的时间,独立建造出北斗全球卫星导航系统。

  从2000年10月第一颗北斗一号试验卫星成功发射,到北斗三号最后一颗全球组网卫星完成部署,中国先后将4颗北斗试验卫星,55颗北斗二号、三号组网卫星送入太空,完成了全球组网。

  浩瀚星空,北斗闪耀。经过一代代科研工作者的接续奋斗,形成了 “自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越”的新时代北斗精神。

  “中国人的大厦,不能建立在别人的地基上”

  一个年迈的老人钻到卫星下,拿起手电筒,沿着光束投射的方向,双目炯炯,眉头紧锁,反复地检查着。

  这是北斗团队工作人员在2007年无意拍下的一段视频。视频中头发花白的老人,是当时已经70多岁的北斗卫星导航系统工程总设计师孙家栋院士。

  那一天,北斗卫星发射在即。孙家栋院士听说卫星的一个部位发生故障隐患,第一时间赶到了现场。隐患很快被发现,是火箭在运输过程中,受到了一点碰撞。

  虚惊一场。孙家栋院士的举动却深深烙印在现场工作人员心中。“航天事业无小事,任何航天人遇到这样的情况,都会这样做的。” 孙家栋后来回忆说。

  在场的工作人员都知道,孙家栋院士小心翼翼的背后,是中国北斗一路走来自主攻关的艰难,是科研人员对北斗这样大国重器的珍视、对祖国航天事业发展深深的使命感。

  关键核心技术是要不来、买不来、等不来的。2005年,北斗二号卫星研制生产进入最紧张的阶段。当时,供卫星使用的国产铷原子钟,依然与实际需要存在差距。

  星载原子钟,为导航卫星提供时间频率基准,是“心脏”般重要的核心部件。它是决定卫星定位和授时精度的基础。

  2005年5月的最后一天,北斗二号工程团队下定决心:首颗卫星携带的4台铷原子钟,全部用国产。

  艰难超乎想象。此刻的科研实验室,就是一个个没有硝烟的战场。

  通常,铷原子钟这类需要复杂测算的部件,都是用仿真计算机来完成的。没有设计图,星载原子钟奠基人、中国科学院武汉物理与数学研究所主任梅刚华,只能根据原理一点点摸索。最终,在2006年,梅刚华团队研制出了新一代星载铷原子钟正样产品,打破了国外技术垄断。

  2006年9月,“实践八号”育种卫星携带着约215公斤的种子进入太空,当时,人们并不知道,这里面还搭载着一台国产铷原子钟。在宇宙空间环境下,这台原子钟连续工作13天,数据测试一切正常。

  成功了!我们拥有了属于中国人自己的星载原子钟。

  解决了原子钟问题,等于“搬”掉了中国北斗系统建设最大障碍之一。

  2007年4月14日4时11分,西昌卫星发射中心。首颗北斗二号卫星发射升空,比预定计划整整提前了半年多。

  此后,北斗的“中国速度”令世界惊叹——

  2009年4月15日,我国第2颗北斗导航卫星成功发射升空;

  2010年,我国第3、4、5、6、7颗北斗导航卫星成功发射升空;

  从2017年11月开始,中国以百分百的成功率在32个月中发射了30颗北斗三号组网卫星和2颗北斗二号备份星,以月均1颗星的速度,创造了世界导航卫星组网发射的新纪录……

  “中国原子钟的精度,现在大概达到三百万年差一秒的水平,比美国的GPS要好,比欧盟的伽利略也好,跃上了国际公认的台阶。”北斗卫星导航系统副总设计师杨元喜说。

  去年夏天,得知中国北斗全球组网成功,联合国外空司在祝贺信中这样评价,“只有对太空秉持着长期并持久的承诺,这个结果才可能实现。”

  这一年,距离陈芳允院士首次提出的“双星定位”构想已经过去了37年,距离北斗一号工程立项已经过去了26年。

  今天的北斗三号,继承并发展了北斗特色的短报文通信功能,全部配备国产高精度星载原子钟,核心器部件百分百自主可控,卫星寿命10年以上,定位精度小于10米,授时精度优于20纳秒,可以为全球提供定位、导航、授时、国际化搜救等多样化服务。

  “中国人的大厦不能建在别人的地基上。像北斗这么重要的国之重器,没有自己的核心技术,就没有话语权。”北斗三号卫星导航系统总设计师林宝军说。

  北斗定位了物理上的方位,也标定了北斗人青春的航向

  端起一杯刚刚冲泡好的咖啡,陈雷的工作还在继续。

  2020年7月31日晚,长沙,国防科技大学。33岁的北斗科研团队青年骨干陈雷仍像往常一样,一头扎在实验室里,解决发现的问题。

  这天的他,心情有些不同。

  就在这天上午,北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在北京人民大会堂举行。从这一天起,中国北斗进入了全新的发展阶段。

  从高中毕业迈进国防科技大学校门到现在,回望走过的路,陈雷发现,和北斗团队的一个个前辈一样,自己创造力最旺盛的青春岁月,完全与北斗的发展历程叠印在一起。

  陈雷的老师王飞雪,在24岁时加入北斗攻关。上世纪90年代,世界导航定位领域风起云涌。北斗系统建设被“信号快速捕获”这一瓶颈问题卡住近10年。

  一次调研中,还在读博士的王飞雪了解到此事,心情非常沉重。他做了一个重要的决定——和另外几位同学一起,主动请缨,决心攻克这一技术难题。

  “这是事关国家安全和经济发展战略的重大科研项目,岂是儿戏?”“这个难题别人耗费10年功夫也没有攻克,几个年轻人能行?”……各种质疑声不绝于耳。

  在外人“根本不可能实现”的质疑声中,王飞雪和同学们开始了他们的征程。

  一台计算机、四万元经费、十平方米仓库——这是当时他们初入战场的全部家当。可“王飞雪们”不觉得辛苦。那时的他们,年少的胸腔里,满怀梦想与激情。

  “这个愿望强烈到你走路也想,吃饭也想,睡觉也想。强烈到就好像你把手腕割开,流出来的不是鲜血而是愿望。这种状态,是最具创造力的时候。” 如今已是国防科技大学电子科学学院导航中心教授的王飞雪回忆,那个时候,他们常常攻关到深夜,天不知不觉就亮了,问题的解决也出现了“曙光”。

  3年后,王飞雪和团队成功研制出北斗一号全数字快捕和信号接收系统。这套系统不间断稳定运行12年才光荣退役,成为北斗系统建设过程中的创新标杆。

  北斗定位了物理上的方位,也标定了北斗人青春的航向。

  仰望着前辈们的足迹,如今,更多的年轻科研工作者,正源源不断加入到北斗团队。“做北斗这个事情太酷了,让我们玩出一点卓越,玩出一点优秀出来。”一位新加入北斗团队的年轻人这样说。

  时空转换,新面孔渐渐成为主力军。曾经的年轻人——60后、70后们,已渐生华发;如今,国防科大这支以80后、90后为主体的北斗团队,平均年龄不到35岁。与前辈们相同的是,每一个与北斗相伴的科研工作者,几乎都把青春最美好的时光,交付给理想,铸造国之重器。

  北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式举行这天,91岁的原北斗卫星导航系统工程总设计师孙家栋院士也来到现场。坐在轮椅上,他见证着这个光荣的、期盼了很久的时刻。而围在他身旁的,是年轻一代的中国航天人。

  这群年轻人,将让中国北斗始终保持“年轻状态”。

  “我们有一个北斗梦,是怎么实现北斗世界一流,服务全球,造福人类”

  驾驶舱里,渔民朱成国仔细擦拭着北斗船载终端。

  “茫茫大海,船行到哪里,要到哪去,全要通过渔船上携带的北斗去定位。” 朱成国说。

  去年9月,浙江宁波象山县石浦渔港古城码头。1200多艘渔船整装待发,渔民们即将迎来全面开渔的喜庆日子。

  朱成国再三确认,船上的北斗船载信息终端系统运转正常。关键时候,它能救船、救险、救命,“可以说,北斗系统是我们象山渔民的‘护身符’”。

  渔船事故时有发生却施救困难,海洋捕捞业被称为“高危行业”。渔船遇险时往往无法与岸上取得联系,不能给出所处的精确位置,给救助带来重重困难,究其原因,还是渔船通信装备落后。

  渔民朱成国口中的“护身符”功能,源于北斗的独特优势——短报文。中国北斗,拥有其他导航系统没有的这一功能,让北斗用户既能定位又能向外发送短信。

  去年,台风“黑格比”来袭。借助北斗短报文通信服务, 朱成国所在象山县提前召回全部外出作业的船只。

  “海上联络中,所有通讯手段都失效,好在我们有北斗!” 朱成国说,凭借着北斗,可以随时向家人报告平安的消息。

  如今,仅在渔业领域,基于北斗卫星已累计救援10000多人次。

  国之大器,利国惠民。2020年初,新冠疫情爆发。火神山、雷神山医院建设伊始,北斗高精度定位设备火速驰援, 基于北斗高精度定位的无人设备,确保工地大部分放线测量一次完成,即使在复杂场地也能实现高精度定位、精确标绘,为两座医院迅速施工争取了宝贵时间。

  “我们有一个北斗梦,是怎么实现北斗世界一流,服务全球,造福人类。”北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风说。

  北斗三号全球卫星导航系统全面建成并投入服务,不是“问天”征程的结束,而是新“天路”的开始。今年9月16日,首届北斗规模应用国际峰会在湖南长沙开幕。国防科大北斗团队讲师陈雷又一次见证了北斗的高光时刻。

  “北斗服务世界,应用赋能未来。不断拓展北斗的应用场景,更好地服务中国,服务世界。这是我国北斗导航系统又一个新的里程碑。”陈雷说。

  探索永无止境。面向未来,深化北斗系统应用面临广阔前景和全新挑战,建设更加完善的北斗综合定位导航授时体系等后续任务依然艰巨繁重。

  中国北斗闪耀浩瀚星空!向着星空、向着深海,我国下一代卫星导航系统发展蓝图已经绘就,中国北斗人还将继续为推动北斗成为世界上领先的卫星导航系统而不懈奋斗!

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