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哈工大“试验卫星三号”研制历程 两度研发小卫星成功
2008-11-05 10:29:13 来源:东北网  作者:吉星 朱丹钰
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  东北网11月5日讯 题:一路风雨一路情——记哈工大“试验卫星三号”研制历程

  吉星 东北网记者 朱丹钰

  大漠星河,金秋胡杨。2008年11月5日,浩渺深邃的夜空又多了一颗人造卫星,这一天由哈尔滨工业大学抓总研制的技术试验小卫星“试验卫星三号”在“长征二号丁”运载火箭的托举下从中国酒泉卫星发射中心,一飞冲天,直刺苍穹,创下国内高校两度研发小卫星、连战连捷的记录。如今在“试验卫星三号”遨游太空之际,我们一起来了解一下这颗小卫星的研制始末和其中的故事。

  心系航天再续前缘

  由哈工大自主研制的我国第一颗技术试验卫星“试验卫星一号”,于2004年4月18日23时59分,在西昌卫星发射中心成功发射。从“试验卫星一号”到“试验卫星三号”的现实意义是什么?哈工大科学研究院院长、“试验卫星三号”副总指挥付强给出了一个形象而有趣的比喻:好比研制一辆汽车,第一次研制帮助我们建立了“造车”规范和条件,锻炼了工程科研队伍。第二次研制则注重“造车”的质量与特色,给乘坐的“载荷”提供更可靠和“舒适”条件。我们哈工大小卫星的研制也是这样,第一颗“试验卫星一号”是颗“入门星”,尚停留在小卫星技术实现的层面上,而此次“试验卫星三号”小卫星的意义则是,建造一个成熟可靠高水平的小卫星平台,有效地完成相关载荷和元器件的搭载试验任务。

  “试验卫星三号”由卫星平台和有效载荷两大部分组成,卫星平台包括7个分系统:结构和机构分系统、热控分系统、姿态控制分系统、星务管理分系统、测控分系统、电源分系统和总体电路分系统。“试验卫星三号”携带的试验载荷数量多,且载荷采用的新技术多,接口关系复杂,整星测试工作量大。

  谈起研制小卫星,哈工大卫星技术研究所所长、“试验卫星一号”和“试验卫星三号”两颗小卫星的总设计师曹喜滨教授说,研制小卫星是哈工大学科建设、技术创新、人才培养的需要。哈工大是被国家认可研制小卫星的高校,小卫星体现了哈工大的科研综合实力和重大工程组织实施能力,目前国内高校小卫星研制竞争激烈,作为国内第一个自主研制小卫星的高校,哈工大担起高校自主研制小卫星的重担责无旁贷。

  不畏艰辛勇挑重担

  没有一个成功是随随便便完成的。在“试验卫星三号”试验任务圆满完成的美丽光环背后凝结了卫星所团队说不完的苦涩和辛酸,只是这么多年卫星所的老师们风雨兼程,遇到的困难虽然多得数不清,可在他们看来已经不算什么了,工作中这些坚强的哈工大人举重若轻,许多问题都在谈笑间得到解决。

  曹喜滨介绍说,小卫星本身的研制难度不低于大卫星——指标要求高、新技术多、技术风险大;小卫星代表哈工大的形象,既要保成功又要有大的创新;单颗星生产导致单机产品备份难度大,增加了技术风险、成本也难以降低;经费少,但单机生产单位的合同价格与大卫星没有差别。此外,卫星研制是一项特殊的系统工程,无论是在管理和保障上,还是在队伍的专业分工和体系的配套建设上,都是其它非航天科研工程项目所不能相比的。

  “这几年的工作任务一直都比较紧张,节奏也很紧凑,平时根本没有周末,过年过节也难得休息,甚至有时候还不能得病,否则自己负责的工作就没有别人来做了。”徐国栋教授认为,虽然研制过程中出的问题都是想不到的问题,不过并不可怕,出了事故去分析、去定位,然后解决就得了,唯一的问题就是时间。

  卫星所出差不像一般单位事先都有计划和安排,好多时候讨论完工作,需要出差解决的话他们抬腿就走。有一年,卫星所的老师们腊月二十九凌晨3点钟出差回来,8点钟还要到卫星所按时上班。卫星所一年到头没休过星期六、星期天,也没有寒暑假,即使过春节的时候,也是大年三十才休息,正月初三又开始上班,而有的老师更是过完大年初一就到单位工作了。

  时间紧迫,无法预料的困难却是层出不穷。卫星所叶水驰教授说:“卫星研制过程中经常会处在两难的境地,有时候都感到进行不下去了。”用“试验卫星三号”总指挥韩杰才副校长的话是“就差掉眼泪了”。

  “古之立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚忍不拔之志”,正是由于卫星所团队不惧艰辛,十年磨一剑,钟情小卫星,怀着必胜的信念,才一步一步走到今天,让哈工大小卫星两度闪在耀璀璨的星空上。


 

  开拓进取 矢志创新

  “对于一个想要有所成就的人,坚持学习积累、努力超越自我是永恒的任务;对于一个求生存谋发展的行业,着眼改革实践、不断探索创新是一个不变的主题。”这是曹喜滨教授所赞赏的话,也是他和卫星所十几年来在航天领域和教育战线上拼搏进取、不断创新的真实写照。

  没有创新就没有发展,“试验卫星三号”作为技术试验类卫星,基于“试验卫星一号”卫星平台进行一体化设计,围绕各试验载荷的不同特点和特殊需求,进行了卫星结构、总体布局、热控的一体化设计,对卫星平台资源进行了系统优化,对部分功能部件进行了重新配置,进一步加强了卫星的可靠性和安全性设计。同时,“试验卫星三号”实现了围绕有效载荷的柔性化集成,具有较高的功能密度。“试验卫星三号”采用柔性化平台技术,解决了各试验载荷对卫星平台设计约束多的问题,实现了在小卫星平台上集成多数量、多品种试验载荷的设计目标,具有开放性和可扩展性。与同类卫星相比,“试验卫星三号”在功能和性能指标方面都达到了国内领先、国际先进水平。

  张迎春副总师介绍说,这颗小卫星最大的特点就是载荷多,这么多鸡蛋放在一个筐里,筐得很结实才行,因此卫星平台必须是可靠的,要为有效载荷创造良好的环境。而我们作为工程总体单位要对各个分系统、有效载荷提出具体设计要求,还得把好关,管理好,这些都是新的挑战。

  质量是水 成功是舟

  支持国家航天事业有3支缺一不可的队伍——技术队伍,质量管理,指挥队伍。同航天单位相比,高校最薄弱的就是质量管理体系。作为航天任务的一个重要组成部分,质量管理体系非常重要,航天部门建立这个体系是多年的经验不断完善积累的结果,学校借鉴了他们的模式来建立自己的体系。

  1999年,我校在全国高校中率先建立起质量管理体系,并通过了ISO9001质量体系认证,成为国内第一所具有科研质保体系的高校。此次“试验卫星三号”的研制过程建立有效的卫星研制质量管理体系。实现了“不带问题转入下一程序,不带问题转场,不带隐患上天”的目标,使试验任务全过程的质量管理一直处于受控状态。

  “那个时候天天打电话,天天催着去要元器件报告。”哈工大科研院王晓林说,高校做航天工程,标准并不降低,都得严格按照航天规范来做。元器件的采购本来就很困难,所选元器件的来源、筛选情况、筛选条件,来龙去脉所有的信息都要知道。有一次某关键模块的制作单位在一次评审中被查出没有航天资格认证。卫星所毅然将其换下,宁可损伤财力、延误进度,也要保证工程的安全性、可靠性。


 

  风流人物还看今朝

  “世界上最宝贵的是人,只要有了人,什么人间奇迹都可以创造出来。”这句话可以看作是对当今社会人才重要性的阐述。在哈工大就有这么一个团队,他们一步一个脚印,十年艰辛工作,从无到有,终于使得两颗卫星遨游太空。

  “干大事的人”曹喜滨和卫星所的成员们都有一股子劲儿,愈挫愈奋、历苦弥坚。作为小卫星总设计师,曹喜滨一直处在压力的“风头浪尖”上,当年有人说哈工大卫星所是小卫星研制队伍里的“土八路”,曹喜滨当即乐观地表示,只要能打仗,“土八路”怎么了,我们愿意做“土八路”。

  从睁开眼睛到睡觉前,曹喜滨经常不是看纸质材料就是盯着计算机,时间长了眼睛特别累,尤其是右眼看东西很费力。2006年底才40多岁的曹喜滨教授做了白内障手术,但是由于工作需要,他还要继续不停地和各种材料、报告打交道,无法安心静养,用眼过度导致病情加重,现在视力又开始模糊了。

  “有一次机场安全检查时,我跟在王老师后面,他大包小包拿出的都是药,看着就让人觉得心酸。”卫星所老师介绍说,副总指挥王本利在小卫星队伍里年龄最大,身体也一直不太好,可每次评审会、测试、对接、出差几乎都能看到他的身影。今年6月“试验卫星三号”小卫星由哈尔滨转到上海之后,“热真空试验”一做就是十多天,王本利一直坚持着跟了下来,7月18日回到哈尔滨终于支撑不住了,一下飞机就直接去了医院。随试验队来到酒泉卫星发射中心之后,王本利教授身体尚未完全康复,不得不在东风航天城接受针灸治疗,后来由于工作任务紧,不方便就医而停止了针灸治疗。

  2006年正式留在卫星所参加工作的邢雷、李冬柏、陈健也跟着大家在默默无闻地工作,“说加班就加班,说出差就出差,今天回来明天有事就得走。”李冬柏10月2日刚举办完婚礼,10月3日就奔赴酒泉卫星发射中心承担自己的工作。儿子出生的时候,陈健却在上海出差,孩子满月那天他还是在上海。

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责任编辑:隋洪波