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四位博士的探月夢(mèng)

時(shí)間:2013-12-20來(lái)1源:科技日?qǐng)?bào) 作者:91boshi

隨著嫦娥三號(hào)兩器互拍的圖片映上北京航天飛行控制中心大屏,這里連續(xù)奮戰(zhàn)多日的“守望者”們終于可以放松一下緊繃的神經(jīng)。

  在嫦娥三號(hào)探訪“月宮”期間,這些為其牽引指路的科技工作者們是當(dāng)仁不讓的功臣,其中由四位博士組成的精英群體尤為耀眼。

  吳風(fēng)雷:金牌博士情牽“嫦娥”

  2013年9月在北京召開的國(guó)際宇航大會(huì)上,一位年輕的學(xué)者用流利的英文,向與會(huì)專家介紹著嫦娥三號(hào)任務(wù)的相關(guān)情況,F(xiàn)場(chǎng)來(lái)自國(guó)內(nèi)外航天界的知名專家都被他獨(dú)到的見(jiàn)解所吸引。他就是北京中心總體室副主任吳風(fēng)雷。

  曾以最高分獲得國(guó)際空間大學(xué)碩士學(xué)位的吳風(fēng)雷,獲得過(guò)10余項(xiàng)國(guó)家級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng),2項(xiàng)申報(bào)專利,3項(xiàng)科研成果填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,是北京飛控中心的“金牌博士”。屢建奇功的他,而今又擔(dān)負(fù)起嫦娥三號(hào)測(cè)控通信指揮部飛控組秘書長(zhǎng)的重任。

  “嫦娥三號(hào)”任務(wù)沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可借鑒,沒(méi)有資料供參考,對(duì)接手不到兩年的吳風(fēng)雷來(lái)說(shuō)是項(xiàng)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),每一步都讓他如履薄冰。他把自己當(dāng)成一名小學(xué)生,只要是有關(guān)嫦娥的會(huì),無(wú)論大小都參加;只要是有關(guān)嫦娥的文件,不分系統(tǒng)都要認(rèn)真研究。幾個(gè)月下來(lái),他把任務(wù)狀態(tài)摸了個(gè)門清。

  搞總體的人都知道,組織協(xié)調(diào)是基本功。嫦娥三號(hào)技術(shù)狀態(tài)新,許多狀態(tài)的確定都需要與研制部門溝通協(xié)調(diào)。為了制定出一套完美的飛控方案,吳風(fēng)雷帶領(lǐng)攻關(guān)小組不知進(jìn)行了多少次技術(shù)討論,幾乎踏破了協(xié)作單位的門檻,把一肚子的問(wèn)號(hào)變成了一個(gè)個(gè)嘆號(hào)。

  兩年的“嫦娥”時(shí)光,讓他的生活進(jìn)入這樣一種狀態(tài):基本沒(méi)有雙休日,通常每天晚上12點(diǎn)才回家。遇到問(wèn)題,常常超過(guò)深夜1點(diǎn)。有一次他11點(diǎn)就加完班,竟讓家人驚喜萬(wàn)分。

  “選擇了航天事業(yè),等于選擇了另外一種生活方式。”吳風(fēng)雷說(shuō),開弓沒(méi)有回頭箭,猶如飛控一樣,整個(gè)過(guò)程不可逆轉(zhuǎn),只有起飛、進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,飛向深空……

  李立春:為月球車畫“地圖”

  暗灰色的月面,凹凸不平的撞擊坑,大小不一的隕石……遙操作廳大屏幕上,一幅月球地形圖立體地展現(xiàn),讓人身臨其境。這不是普通的圖像,它實(shí)時(shí)還原了月球表面的真實(shí)環(huán)境。

  “這就像是我們平時(shí)開車需要使用電子地圖一樣,月球車在月球上行駛,同樣需要地圖。”北京飛控中心李立春博士說(shuō)。他就是為月球車畫“地圖”的人。

  “嫦娥”落月并進(jìn)行科學(xué)探測(cè),是中國(guó)航天史上的第一次。北京中心作為嫦娥三號(hào)任務(wù)的遙操作中心,承擔(dān)著遙操作控制、月面巡視、地形建立等系列重任,通俗地說(shuō)月球車能否順利行駛,能否實(shí)施勘察都完全依賴于北京中心科技人員的控制。真實(shí)還原月貌是遙操作的關(guān)鍵一環(huán)。然而,為月球車畫“地圖”談何容易。研究航天器視覺(jué)導(dǎo)航的李立春,博士一畢業(yè)就主動(dòng)請(qǐng)纓承擔(dān)了這項(xiàng)重任,成為了嫦娥三號(hào)任務(wù)“巡視器探測(cè)遙操作軟件”副主任設(shè)計(jì)師。

  月球車對(duì)月面的地形條件要求非常的苛刻,如果不能給它準(zhǔn)備一份準(zhǔn)確的“地圖”,可能帶來(lái)不可估量的損失。李立春要在10多分鐘內(nèi),完成對(duì)十余組圖像的分析處理,并且要快速還原出月貌,對(duì)圖像處理軟件的可靠性、實(shí)時(shí)性和自動(dòng)化程度都提出了很高的要求。

  李立春深知實(shí)戰(zhàn)不允許失敗。為此,他提出了十幾種圖像感知處理方案,并在很短的時(shí)間內(nèi)研制出了嫦娥三號(hào)探測(cè)器圖像接收分析處理系列軟件,實(shí)現(xiàn)了巡視器在月球上行走時(shí)能看得見(jiàn),還能測(cè)得準(zhǔn)。

  完成這些,他還不滿足。“萬(wàn)一月球車在月球遇到障礙怎么辦?受到干擾怎么辦?”他又提出了視覺(jué)系統(tǒng)自標(biāo)定方案。這一方案為我國(guó)首次地外天體的成功巡視探測(cè)增加了新的砝碼。

  韓松濤:“深空測(cè)量魔術(shù)手”

  中國(guó)衛(wèi)星(600118,股吧)發(fā)射總部的會(huì)議室內(nèi),一場(chǎng)無(wú)聲的較量正在進(jìn)行。這是深空測(cè)量數(shù)據(jù)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng),來(lái)自國(guó)內(nèi)外的十多名專家正通過(guò)分析比對(duì)選出最優(yōu)的結(jié)果,這將直接關(guān)系到嫦娥三號(hào)任務(wù)的測(cè)定軌精度。整個(gè)會(huì)議室被緊張的氣氛籠罩著。

  最終,北京飛控中心的處理數(shù)據(jù)分析結(jié)果以精度最高、誤差最小得到了專家的一致認(rèn)可。韓松濤博士笑了,但其中艱辛,只有他最清楚。

  嫦娥三號(hào)任務(wù)中,北京飛控中心是深空干涉測(cè)量信號(hào)處理中心。接收處理38萬(wàn)公里之外傳回的探測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)該中心來(lái)說(shuō)還是第一次,數(shù)據(jù)處理分析主崗的韓松濤的壓力前所未有。

  “從收到探測(cè)數(shù)據(jù)到拿出可以應(yīng)用的科學(xué)數(shù)據(jù),是一個(gè)非常復(fù)雜、艱難的過(guò)程。”他說(shuō),“相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)量處理技術(shù),干涉測(cè)量技術(shù)的種類繁多,數(shù)據(jù)龐雜,成幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng),而我們要在10分鐘內(nèi)完成海量數(shù)據(jù)的處理,還要保持極高的精度。”

  雷達(dá)專業(yè)畢業(yè)的韓松濤從零開始,最終研究出了高精度信號(hào)處理和大動(dòng)態(tài)航天器自適應(yīng)模型重構(gòu)算法,開發(fā)出了北京中心干涉測(cè)量數(shù)據(jù)處理軟件,極大地提高了深空數(shù)據(jù)處理效率和精度。

  海量的數(shù)據(jù)在他的手中神奇地被一一分解,為此,同事們給他取了個(gè)很時(shí)尚的別名—“深空測(cè)量魔術(shù)手”。

  王保豐:讓月球車擁有一雙明亮的“眼睛”

  “視覺(jué)定位”被譽(yù)為月球車的“眼睛”,直接決定著月面環(huán)境信息能否第一時(shí)間傳到地面,為科研人員正確決策提供依據(jù)。此前,世界上只有少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家才具備這種技術(shù),在我國(guó)一直屬于空白。這塊難啃的硬骨頭落在了視覺(jué)導(dǎo)航研究學(xué)科帶頭人—王保豐博士肩上。

  “眼睛是人類心靈的窗口,月球車的"眼睛"是探索太空的基礎(chǔ)”。他在工作筆記的扉頁(yè)上寫下了這段話。他從學(xué)習(xí)國(guó)外巡視勘察方面的成功經(jīng)驗(yàn)入手,資料看了厚厚一摞,筆記寫了足足10萬(wàn)多字。他一次次撰寫方案,又一次次推倒重來(lái)。

  《眾人劃槳開大船》是王保豐會(huì)唱的少數(shù)歌曲中最愛(ài)的一首,因?yàn)樗肿⒅剡@個(gè)道理。在他帶領(lǐng)下,由7人組成的“視覺(jué)導(dǎo)航研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”迎難而上,刻苦攻關(guān),捷報(bào)頻傳,先后突破了月球車相機(jī)的精確標(biāo)定、視覺(jué)系統(tǒng)圖像匹配等多個(gè)難關(guān),為月球車設(shè)計(jì)了一雙視角寬廣、明亮的“眼睛”,確保月球車在月球上暢通無(wú)阻。

  (科技日?qǐng)?bào)北京12月16日電)

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