发布时间:2024-08-31 22:54:40 来源: sp20240831
“我们为什么不能是那个老头儿?”
张志清话锋一转,谈起了别人。
这里是国家卫星气象中心,办公室简陋,但桌上的一台卫星模型分外显眼。那正是张志清和同事十多年努力的得意之作——风云四号气象卫星。
此刻,这位“国家卓越工程师”称号获得者、国家卫星气象中心正高级工程师,不谈“风云”,他想跟记者聊聊这个老头儿。
老头儿也是一名工程师。多年前,张志清去国外考察,遇到这个老头儿,年近七旬,仍然干得不亦乐乎。
他的工作很“小”——做速调管。速调管散热功能不好,大功率的信号发射机就会因过热而停止工作。全球畅销的某款速调管,就出自这位老头儿之手。
“你们的热控设计软件从哪儿买的?”张志清很好奇。做热控设计,要用到工业仿真软件。
“没地方买,我自己写的。”老头儿平静回答。
张志清震惊——老头儿工作了40多年,天天就琢磨这个管子。学机械出身,后来自学软件,编写热控设计软件。这不正是我们常说的“铁杵磨成针”,把一件极小的事情做到极致吗?
“40多年啊,那种坚韧和耐心,多么难得!”面对记者,张志清发出长长的感慨。
他敬佩这种坚韧和耐心。过去30多年,他也一直在做“一件事”——设计和建设风云气象卫星地面应用系统。
天气预报离不开气象卫星,但卫星不可能自己做预报。操控卫星,接收、处理并用好卫星观测到的数据,从而做成天气预报产品,难度不亚于送卫星上天。
张志清的第一份工作是气象卫星数据接收,但这个“开始”,是失落的。
1986年12月,北京郊外,寒风从高耸的枯枝中穿过,留下刺耳的呼啸声。23岁的张志清站在一堵院墙前,对卫星数据接收的想象轰然坍塌。
农田,到处都是农田。被农田包围着的,是一座孤单的院子。院子足有100亩,但里面只有几栋楼,越发显得空荡和冷清。
这就是北京气象卫星地面接收站?张志清不解,然后是巨大的失落。他走进院子——设备在哪?看看天空——我们的气象卫星又在哪?
那时,地面站才刚开始建设。我国第一颗气象卫星风云一号上天,还要在两年后。
“那我们要做什么?能做什么?”张志清惶恐起来。
他有些动摇,甚至想过做别的。但很快,张志清发现自己忙了起来:铺设电缆、测量接地电阻、安装和调试设备、夜里爬上楼顶测定真北……对他来说,什么都是新鲜的。
“大家都没做过这些工作,什么都不会、什么都要做的时候,真的很长知识!”忆起往事,张志清流露出的是欣喜,以及一点小得意。
怎能不得意?
1988年9月7日,风云一号成功升空。很快,一条条线接续组成的卫星云图,滚动出现在地面站的图像终端上。
“那可是咱们自己的卫星,自己的观测数据!”这么多年过去,那一刻仍能让张志清激动。
接下来,是更深入的参与。学无线电出身的他,学起了自动控制和卫星轨道计算,还一度成为编程高手。他改进卫星轨道预报软件,使单轨道计算时间由30分钟缩短至2分钟。把专用的计算机控制系统,改为通用的个人计算机,并研制相关硬件和软件。在掌握这些核心技术的基础上,将人工操作的卫星接收设备,改成由计算机控制,在国内首次实现该类设备的全自动化运行。
从专用到通用,从人工操作到自动化运行,“既便宜,又容易掌握”。张志清颇会“计算”:一台好一点的个人计算机当时只要1万多块钱,一套接口电路也才几千块钱,而之前的专用控制系统差不多得50万元。
“用很少的钱,解决了一个大问题。”那种成就感无与伦比,让他觉得背后的艰辛不值一提,“那时候脑子挺活,敢想,也敢干”。
如此这般,从安装调试一套套设备,再到把这些设备组成一个个系统,气象卫星地面应用系统一点点建立起来。
然而,有一天,张志清和团队又一次面临“无事可做”。
那一天就如昨天那么近——1994年4月2日,即将发射的风云二号在基地发生事故。这是我国第一颗静止轨道气象卫星,可以在赤道上空与地球自转保持同步,24小时盯住一个地方,进行连续、高频次观测。
地面设备是专门为与静止卫星配套而设计研制的,卫星上不了天,什么都干不了。一夜之间,张志清他们仿佛无用武之地了。
“有人开始离开。”他怕的不是失业,而是担心多年聚集的地面系统团队就此散了,“没事干,人就会荒废”。
要想留人,必须有事可做。张志清振奋起来:没事,那就找事做!
做什么事?寻找地面系统的薄弱环节,也就是给自己“找茬”。
卫星不能上天,便模拟卫星上天——研制卫星模拟器,模拟卫星在天上工作,构成星地回路;模拟可能出现的各种故障,然后一一破解。
那是忙碌又孤独的。天上没有卫星,他们只能跟自己较量,跟自己脑海中的那个“风云”较量。
“卫星终会上天,我们地面系统不能拖后腿!”张志清的想法很简单。
1997年,风云二号第一颗试验星A星成功上天;2000年,第二颗试验星B星升空。终于,迎来这一天——2004年10月19日,风云二号C星发射成功,没有“试验”二字,是第一颗业务星,而且被世界气象组织纳入全球地球观测业务卫星序列。这也意味着,我国静止气象卫星建立了稳定的业务应用系统。
与气象卫星观测系统一起成长的,是张志清自己:从一名普通的工程师,到总设计师。2010年,他被同时任命为风云二号和风云四号地面应用系统的总设计师。
一个人同时担任两个工程的总设计师,不多见。有更多事情等着他——实现风云二号到风云四号的升级换代。
风云四号集辐射成像、闪电监测和高光谱红外大气探测于一体,既要给地球云系和闪电拍照,还要给晴空大气做“CT”。想实现这些功能,需搭载带有指向镜的成像仪和高光谱大气探测仪。但它们会相互干扰,导致卫星一直在天上“晃”。
怎么办?有人建议借鉴欧洲方案——做两颗星,分别搭载大气探测仪和成像仪。但两颗星的成本,显然比一颗星高。一名老科学家站了出来:两个仪器放在一颗卫星上!
万一失败了呢?
“为什么就不会成功?没做,怎么知道会失败?”长期钻研技术的张志清,心里有底气。
他钦佩前辈科学家的担当和气魄。这也正是他的愿望——不想“跟在别人后面干”。
没有前例可循,没有捷径可走。图像定位与配准技术,长时间对目标“驻留”闭环控制技术,多仪器、多任务和高时效星地系统控制技术……一个个技术问题需要突破,张志清喜欢“做别人没做过的事”。
2016年,风云四号A星成功发射,在世界上首次实现静止轨道高光谱红外大气探测,我国第一次实现星载闪电监测。这是全新技术体制的静止气象卫星观测系统,与第一代相比,除了新增功能外,观测效率提高18倍。
“直到现在,还没有第二个国家把静止轨道高光谱探测卫星‘摆’上天。”张志清不再“谦虚”,欧洲、日本也想“摆”,但都得几年以后。
从跟跑、并跑,到部分领跑。如今,我国已成功将21颗风云卫星“摆”上天,在轨运行的有9颗。我国天气预报准确率从20世纪70年代的约50%,提高到现在的约90%。
这是数十年如一日的坚守和拼搏换来的。在张志清看来,他们这代人身上有一股劲儿,“就想做事,而且把事做好,做到极致”“就是往前冲,有多高冲多高”。
坚韧、耐心,张志清也成了这样的老头儿。去年,他退休了,但身上仍有劲儿——继续研究太赫兹遥感及应用技术,弥补气象卫星光学遥感的不足。
“有了太赫兹技术,天气预报的准确率还可以更高!”他眼中仍有光。
(记者 陈海波)
(责编:李昉、李依环)