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“宇宙星探”慧眼卫星正式投入使用

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  习近平主席在2018年新年贺词中点赞我国首颗大型X射线天文望远镜卫星:“科技创新、重大工程建设捷报频传。‘慧眼’卫星遨游太空……我为中国人民迸发出来的创造伟力喝彩!”1月30日,由中国空间技术研究院抓总研制的慧眼卫星圆满完成在轨测试工作,正式投入使用。
4bbb95500e5a67e1b0b752135395e217.jpg 李明副院长(前排左一)签署慧眼卫星长期运行管理协议  慧眼卫星是我国首颗大型X射线天文望远镜卫星,于2017年6月15日成功发射升空。在轨期间,卫星站在宇宙之中看宇宙,运行稳定,各项功能性能符合研制总要求,大部分指标超出预期,更在轰动全球的双中子星并合产生引力波及电磁对应体事件中作出重要贡献,为开辟我国空间X射线探测新领域,带动和繁荣我国空间科学项目发展,加快促进新时代建设创新型国家作出了突出贡献,在轨飞行和测试堪称完美。
08493d9e00631f5391f171ef6134b2b4.jpg 慧眼卫星的四大绝技:☆☆ 指向精度提高近10倍。☆☆ 多种探测模式穿插使用,随时切换。☆☆ 具有多种自主管理、自主保护功能。☆☆ 卫星平台服务保障能力高、适应性强。   明眸善睐的“宇宙星探”已取得了多项零的突破,殊不知,研究院卫星研制团队已痴情守护、专注前行了十年。

f082e294ea721349d69ed48e35334361.jpg     面对技术难度,始终选择“Hard”模式      “慧眼”的全名叫硬X射线调制望远镜(Hard X-ray Modulation Telescope,HXMT)卫星。“Hard”这个关键词,既彰显了卫星的技术特点,又象征着卫星团队的闯关精神——在无数个技术“拦路虎”面前,团队始终选择了最难的模式。
f699ec69c06b604bf985df4d07848701.jpg   顾荃莹至今仍对一个重大的选择印象深刻。那是在卫星研制的方案阶段,大家遇到了一个在中国航天领域前所未有的难题。由于慧眼要随时眼观六路,捕捉宇宙中的蛛丝马迹,因此,遥感和通信卫星对地球固定指向的设计思路在这里行不通——如何确保卫星在任何姿态、任意天线面向地球时,都能准确而快捷地往“家里”传递数据呢?  必须让慧眼更智能!这是团队成员的一致观点。但是具体如何实施有两种意见:其一是半自主地计算、选择最佳的天线,技术难度相对小,但需要地面始终有人在操作;其二是全自主智能,用户更加好用易用,但攻关难度非常大。面对这样的分歧,卫星总指挥兼总设计师潘腾坚决地选择了后者。  这个选择意味着他们要在精确性、机动性等方面开展艰苦的攻关和试验。最终,他们用交叉布局、自主选择算法等创新性的方法,圆满实现了需求。从出色的在轨表现看,当时的选择虽“苦”了自己,却为用户节省了大量的时间和人力成本,也牵引带动了我国空间科学技术创新的步伐。  慧眼生来就是为了探索宇宙奥秘的,随后,潘腾又带领团队,牵引着相关分系统展开了艰苦的论证,共同开发平台和载荷的潜能,在不改变硬件状态的情况下,用巧妙的算法、指令约束等手段,以强大的软件实现了这一功能。他们和时间赛跑,不到两个月的时间,创下我国航天领域又一个佳绩。  就这样,慧眼一跃而成为国际上硬X射线和伽马射线能段最大面积的探测器,也是这一能段天空中最灵敏的探测器。迄今,慧眼就已经探测到数十个伽马射线暴,其中有几个是独家发现。用户评价道:“目前取得的初步成果已远远超过预期”。
    面对冷板凳,始终选择默默坚守      慧眼的研制历程并非一路高歌猛进。更多的时候,卫星团队享受的是“冷板凳”,甚至数次被按下“暂停键”。每每遇到这样的时刻,团队成员有着自己的选择。  顾荃莹是2006年进入研究院工作的,北京理工大学控制专业毕业的她,职业生涯几乎和慧眼同时起步。在经历了两年的预研之后,本应顺利立项的慧眼却因为种种原因被暂时搁置。  2009和2010年,是卫星团队暗淡的年份。立项遥遥无期,前景模糊不清。顾荃莹也被安排开展了探月三期的论证工作。  此时,团队中的“老航天人”发挥了“定海神针”的作用。据张龙回忆,曾任多颗返回式卫星总设计师的唐伯昶,带领大家紧锣密鼓地继续开展慧眼的论证。“在他身上,丝毫看不出懈怠,带领大家以周例会的方式滚动推进工作,抓得很严也很细”,张龙坦言:“开始的时候我们还有些不解,但是2011年真的立项之后,我们已经把方案论得很深入了,并没有因‘暂停’而荒废,很庆幸一直坚持下来了”。回想那段时光,“还是对这个卫星感情深”,慧眼卫星于她而言,早已成为工作和生活的一部分,须臾不离。
c97cd8d71e7b438551abdbd0844796e1.jpg   同样的感情流淌在团队成员之间。2011年毕业于北京邮电大学的梁中坚,刚入职就赶上了慧眼卫星立项。“这是我们的第一颗‘星’,大家都像对待孩子一样去呵护她,一心盼着她成功”,梁中坚说。由于团队里充分授权和信任的作风,他在6年间接受了系统而全面的历练,测控数传总体、数据记录分系统、应用系统……很多时候他都独当一面,成为团队上下一致树大拇指的“多面手”。  为了心中的这份情怀,测试指挥王清泉曾满怀歉意地推迟婚约和蜜月,赶赴“慧眼之约”。还有很多团队成员,默默地在人生的“选择题”中青睐心中的慧眼。  好事多磨,在多年的坚守后,成功的时刻对于他们来说真是太美好的体验。“发射后,我紧张地看着指控大厅屏幕上的曲线,一开始还以为没有信号呢,后来才发现,那是因为数据完全按照预设的步骤,沿着曲线在走,太完美了!”,那一刻已永久定格在梁中坚脑海中。    面对空间科学绚烂的明天,始终选择静水深流      和慧眼卫星团队接触过的人,都会有感于他们的谦逊与勤勉。面对各类科学目标,以及伽马暴探测模式等后续增加的需求,他们向科学家虚心求教,掰开揉碎地吃透科学目标的深层内涵和任务要求,几年下来深入用户部门沟通协调数百次。每当科学载荷研制中遇到技术难点和困惑的时候,卫星团队都是主动靠上去,一起分析技术细节,优化技术和管理,毫无保留地传授工程研制经验和项目管理规范。  研究院王希季院士曾对卫星团队成员说:“要站在国家和使命的高度帮助有效载荷上天”,他们做到了!  如今,慧眼卫星团队成员正式将“孩子”交给了科学家们,“那感觉真像把闺女的手交给爱她的人,非常不舍,却又满怀喜悦”,张龙说道。
  按照我国空间X射线探测“探索、详测、深巡”三步走战略,后续,研究院还将在空间X射线探测等空间科学领域发挥更大的作用,走得更深、更远。  “只要科学领域有需要,科学家有需求,研究院就能提供让用户满意的卫星平台解决方案和各种相关服务”。2018年,研究院将在硬X射线调制望远镜卫星(HXMT)成功的坚实技术基础上,在科学家的带领下,积极推动增强型X射线时变与偏振空间天文台(eXTP)立项。eXTP将是继HXMT卫星之后具有世界领先水平的空间X射线探测项目,也是未来10—15年内我国空间科学领域的旗舰项目,有望在研究极端条件下的基本物理规律方面取得重大突破。2018年,研究院还将与中外科学家一起持续推动中国空间引力波探测计划的实施,并在不远的将来发射我国第一颗引力波空间探测技术试验卫星。

编辑:齐晓君责编:邵素芝图片素材来自于北京空间飞行器总体设计部



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