国际金融周刊

北斗导航系统准备迭代

“嫦娥四号在人类历史上第一次登陆月球背面,长征五号遥三运载火箭成功发射,雪龙2号首航南极,北斗导航全球组网进入冲刺期,5G商用加速推出,北京大兴国际机场‘凤凰展翅’……这些成就凝结着新时代奋斗者的心血和汗水,彰显了不同凡响的中国风采、中国力量。”当北斗导航卫星又一次出现在习近平主席的新年贺词中,坐落于上海张江的中国科学院微小卫星创新研究院,每个人的心里都特别暖、特别燃、特别有成就感、特别充满期待。

  今年刚满“十岁”的中科院北斗导航卫星研制团队倍感振奋,这是北斗卫星第二次出现在习主席的新年贺词中了,在2019年新年贺词中,他提到“北斗导航向全球组网迈出坚实一步”。刚过去的2019年,这支团队完成了自己的北斗三号“收官之作”,2020年,他们又要为下一代北斗系统的璀璨未来而奋斗了!

  新年伊始,微小卫星创新研究院的2020年任务表早已排得满满当当。向日葵卫星、GECAM卫星……十余星发射在即。这支矢志成为科学卫星主力军、应用卫星生力军的年轻队伍,满怀理想与激情,再一次踏上星辰大海的征途。

  只争朝夕,不负韶华

  “听了习主席2020新年讲话,特别是对北斗工作的肯定,我们倍受鼓舞和鞭策。” 卫星创新院副院长、北斗三号系统卫星总设计师林宝军研究员如是感慨。

  从2011年起,中科院北斗导航卫星研制团队经历超常规的工作强度和工作压力,克服重重困难、攻克无数难题,先后完成了12颗北斗导航卫星的研制和发射,为北斗导航系统2018年建成基本系统、提供全球服务,2020年完成完整系统建设、全球组网提供了有力支撑,也为中国北斗卫星导航系统建设提供了全新的解决方案。

  令林宝军印象最深的是其中的25个月——2017年11月5日到2019年12月16日。“在这25个月中,北斗超高强度超高密度实施了18次发射,部署了30颗星,特别是完成了覆盖全球的24颗卫星发射,并实现了北斗三号系统的稳定运行,北斗人创造了中国航天奇迹,向中华人民共和国成立70周年深情献礼。”

  林宝军和他的同事们每次说起北斗都如数家珍:星间链路、氢原子钟……都说每发射一次航天器,能集成30%的技术创新已属难能可贵,而新一代北斗首发星上近八成都是新技术。星基增强、精密定位、短报文通信、国际搜救服务,水平和高程定位精度实测均优于5米……我们的北斗授时导航系统真的比起GPS、伽利略一点都不差,并且已不知不觉通过各种终端为我们服务。“别人家的导航卫星,只能让你知道自己在哪儿;我们的北斗还可以让你告诉你想要告诉的人自己在哪儿。”

  “像北斗这样的长寿命卫星,一两年发一颗也算勤快了,我们这25个月超高强度和密度实施的发射,最多的一年连发8星——这个纪录连GPS和伽利略都做不到,高强度高密度的同时还要高质量高水平,其间的压力可想而知,我们年轻的团队都扛下来了。”林宝军自豪地介绍,中科院北斗导航卫星研制团队的特色之一便是年轻,平均年龄不过三十出头,真正做到了“只争朝夕,不负韶华”。

  与国家共命运同成长

  陆新颖,今年32岁,两岁宝宝的妈妈,年轻的她已经是北斗三号系统卫星的总体副主任设计师。从首发星开始,她的人生轨迹便和北斗的发射轨道不可分割了。全身心地投入卫星研制事业,结婚生娃都等两颗试验星的任务完成了才安排上。每每送卫星上发射架,心情都很复杂:既为从此再也摸不着它而依依不舍,又心心念念地盼着它能顺利升空、入轨、在轨工作。“北斗卫星和团队都像是亲人,在卫星的关键节点谁都舍不得休假,都说陪伴是最长情的告白,而我们也想多一些对卫星的陪伴。”于是,产假复出没多久的陆新颖,执意要参加去年11月团队北斗三号“收官星”的现场发射工作,“可以有始有终地见证北斗三号的组网历程,真的很幸福!”

  她的故事就像是中科院北斗导航卫星研制团队的缩影。这支队伍平均年龄32岁,和她一样;这支队伍里的年轻人奋斗起来都是不舍昼夜,把北斗当做生命中最亮的星,和她一样。

  在中国航天界,卫星创新院是新兵,也是出了名的创新先锋队。其导航卫星研制团队100多人,大多是85后90后,80后都可以算老将了。年轻的北斗人尽情施展创新才华,成长的速度也特别快。中国航天的发展,激起了年轻人的自豪感。卫星创新院也积极鼓励年轻人创新,让他们有劲可使。“这是一种和国家共命运同成长的幸福感!”陆新颖说。

  除了完成北斗导航卫星的全球组网,创新院去年还有很多佳作,国际范儿十足:中法天文卫星(SVOM)、中欧太阳风—磁层相互作用全景成像卫星(SMILE)、爱因斯坦探针卫星(EP)进入初样研制阶段,中欧、中法、中德、中葡多个联合指导委员会、联合探测研讨会、联合实验室都在成长的道路上阔步前行。

  2020,我们来了!

  上海张江海科路,走进卫星创新院,迎面而来的是一整墙的蔚蓝星空,其中每一颗星都是精心之作。截至目前,16年光景,这里研制出品、成功升空的卫星已有51颗,目前还有几十颗在研。墨子、悟空、北斗……他们的创新成果,在习近平主席2016年、2017年、2019年和2020年的新年贺词,习近平总书记的十九大报告,习近平总书记在两院院士大会上的重要讲话中,先后六次被“点名”。“承国家之志,铸时代新星。”他们是致力打磨中国卫星技术的先锋队。

  “2020已经到来,我们将一如既往,开拓创新,力争在更多科技领域实现从跟跑至领跑的转变,为2021实现中国首个百年梦想做出更大的贡献。”这是林宝军总师的新年愿望。

  “2020,加倍爱你。”这是陆新颖的新年愿望。“‘你’是北斗卫星,也是我的家人。希望一直支持我的家人新年一切都好,也希望在轨的北斗卫星稳定运行,希望在研的备份星进展顺利。完成了核心星座全球组网的工作后,我们要沉淀自己,重新出发。”

  林宝军告诉记者,2020年中科院北斗导航研制团队要管好用好已经在轨的北斗卫星,让卫星用户感到好用爱用;还要马不停蹄地潜心研制两颗备份星。所谓备份星,顾名思义当然是对在轨卫星的一种有备无患的备份,同时也是对未来的展望,要在星上验证下一代北斗系统的部分新技术新功能,为北斗导航系统的迭代做好准备。2035年,将建成以北斗系统为核心,更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时体系。

  虽然没有北斗发射任务,但卫星创新院今年还有10余颗星等待升空。其中,备受瞩目的微厘空间卫星“向日葵”,是由120颗低轨微纳卫星构成的导航通信一体化增强系统的先导技术验证卫星,整星重约97千克,主要验证适用于导航通信任务的微纳卫星平台技术,普查通信频段全球电磁干扰情况,并开展基于微纳卫星的特殊通信技术,今年计划发射2颗。

  还有瞄准世界科学前沿的GECAM卫星,它是引力波暴高能电磁对应体全天监测器,由两颗一模一样、轨道相位相反的微小卫星组成,探测除了地球遮挡之外的全部天区。GECAM对特定天体的综合探测能力,将全面超越现有及已批准立项的望远镜。随着引力波等探测成果的不断涌现,一个多波段、多信使的天文学时代正在开启,来自中国的GECAM将是其中非常重要的高能望远镜之一。

  卫星创新院的临港卫星研制基地北区去年10月已竣工启用,其总装厂房已具备承担30-50颗吨级卫星的研制生产能力;南区也已奠基,建成投产后将具备承担600颗商业微纳卫星的研制生产能力。21世纪的第三个十年,更多微小卫星将从上海出发,奔赴无垠的宇宙。

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