一颗颗新星/璀璨了夜空/飞升的轨迹/是先生的皱纹……
五月一个平常的夜,古都西安一幢普通的居民楼里,记者与中科院院士、西安卫星测控中心总工程师李济生临窗对坐时,心底蓦然流出上面的句子。
在航天这一关乎民族地位与尊严的事业中,卫星测控起着举足轻重的作用。有人比喻说,如果没有卫星测控,卫星就是一只断了线的风筝。
从“东方红一号”人造地球卫星到“神舟二号”无人飞船,共和国航天测控事业在实现“飞向太空、返回地面、同步定点、一网多星、国际接轨”五大跨越后,技术水平已跻身世界先列。
为了这一切,李济生和千千万万航天人一样,30年来在技术领域苦苦跋涉,谱写了一首矢志创新的奋斗之歌———
他首次提出并实现了卫星测控应用软件的通用化、模块化、标准化,使我国卫星测控软件的设计思想发生了根本性变革;
他建立的“三轴稳定卫星姿控动力对卫星轨道摄动的动力学模型”,解决了卫星近地点异常变化难题,填补了国内空白;
他研制的通信卫星测控调度和实时计划生成软件,保证了当时我国以落后的计算机设备完成了过程复杂的地球同步轨道卫星测控任务;
他主持开发的人造卫星精密定轨系统,把我国人造卫星精密定轨精度由千米级提高到米级,达到世界水平……
让我们走近李济生。
1970年4月24日,巴丹吉林沙漠。载着我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”的火箭喷吐着烈焰腾空而起,转瞬消失在茫茫苍穹。
距发射架不远的平房里,南京大学毕业生李济生正聚精会神地运算着的轨道数据。
星箭分离,卫星进入预定轨道,东方红乐曲第一次回荡在遥远的太空。
当人们陶醉于胜利的喜悦时,27岁的李济生却端着一碗庆功饺子难以下咽k k刚才一位老专家的问话萦绕在耳际:
“咱们的卫星虽然上天了,轨道也计算出来了,但你知道轨道精度是多少吗?”李济生把目光投向了茫茫夜空———早在一年前,美国的“阿波罗”飞船已经登上了月球。到60年代末,美国和苏联已将各种应用类型的上百颗卫星送上了太空,他们的卫星轨道确定精度已经达到百米级。
不知道定轨精度,就无法验证轨道计算的正确性,就意味着无法对卫星进行有效控制,刚刚起步的中国航天事业就难以向前发展。
一个强烈的愿望,在这个不善言辞的年轻人心里萌生:一定要开发出中国卫星的精密轨道计算方案!
此后的一个时期,戈壁滩上那间简陋的工房里,灯光每天都亮到深夜,李济生开始了对卫星轨道确定技术的钻研k k推导公式,学习软件,分析计算结果,研究确定轨道精度的方法。
我们无法描述那数不尽的“0”与“1”对人是怎样的一种煎熬。一年攻关,在分析了大量资料,推算过无数数据,经过一次次试验后,李济生用“过近站点时刻”法,估算出我国第一颗卫星的定轨误差为1公里左右。
中国近地卫星轨道精度误差从此有了数量概念。
“计算机是不可能得到更换了,人家对我们封锁,现在只有靠你们的智慧背水一战,解决难题。”渭南塬上,卫星测控中心领导对李济生和他的同事们说。
这是1982年冬,中国的通信卫星工程正如火如荼。
这是怎样的一副重担啊!从发射到定点于距地球36000公里高的赤道上空,要向太空运行的卫星适时发送数千条遥控指令,其实时性、准确性和连续性要求之高,对李济生他们来说都是第一次。
但是,如果没有自己的地球同步通信卫星,就没有在世界航天领域说话的实力,我国通信技术落后的局面也就难以得到改变。
当时中心仅有4台晶体管计算机,其运算速度不如一台普通的286微机。对此,一位来访的外国专家断言:这样的设备绝对不行。李济生向这位专家请教一个技术问题,他傲慢地说:“对不起,我没带笔记本,没法讲。”
“命运要靠自己来创造!”李济生主动向领导请缨:“‘硬件’不行,我们用‘软件’补。”
接下来就是不分黑夜白昼拼杀的日子,李济生透支的身体一下子降到了90多斤。他闯进了一个荆棘丛生的禁地,他所做的一切,就是要把看似不可能的事变成可能。按另一位测控专家祁思禹的形象比喻就是,“要用100张床位安排500个人住”。
50余万行的“0”与“1”,像一个个美妙的音符,李济生通过它,奏响了中国航天测控史上一段辉煌的乐章!
发射前夕,时任国防部长的张爱萍将军来中心视察,听说全部测控方案已通过,高兴地握着李济生的手说:“在这样落后的机器上能完成这样大的任务,很了不起!”宋健同志观看了模拟卫星测控过程的星地大回路演练,兴奋地说,“犹如欣赏一曲美妙的交响乐!”
1984年4月8日,我国第一颗地球同步试验通信卫星在赤道上空定点成功,中国开始用自己的通信卫星与世界对话。
这年5月,李济生在国际空间科学年会上和那位外国专家不期而遇。他迫不及待地问李济生:“你们那个地球同步卫星测控是在什么计算机上完成的?”
“就是你看过的那几台。”李济生自豪地回答。
对方愕然。
李济生深知,国外先进技术要不来,买不到。我国航天测控技术要抢占世界前沿,不仅要坚持自主创新,还要加快追赶的步代,实现“国外有的,我们也有”。
1975年,我国发射成功了第一颗返回式卫星。人们发现,卫星在轨运行期间,近地点高度在逐渐增大。而从理论分析,卫星受到大气阻力的影响,轨道近地点高度应该是逐渐减小的。
为什么会升高?李济生开始了不分昼夜的计算。
几个月后,谜团解开了。卫星轨道出现反常现象的原因就在卫星本身,是用于卫星姿态控制的喷气管喷气产生的姿控力所致。它由于只有轻微的作用力,人们在设计时忽略了它。然而,就是这小小的力,却使卫星轨道近地点每天在升高。
找到了症结,李济生没有就此罢手。他依此深究,研制出卫星姿态控制对卫星轨道摄动的动力学模型,填补了我国同类动力学模型的空白,使我国的卫星定轨精度跨上了新的台阶。
1984年,李济生进修来到大洋彼岸某大学空间实验室。
一天,他与曾在此进修的一位国内同行邂逅校园。在得知他准备选修精密定轨专业时,对方关切地劝他,这个专业三五年都学不出名堂来,还是选一个实用点的专业好。
“再难我也要学,这是我十几年的心愿。”李济生真诚地说。
在进修的两年里,李济生同枯燥的阿拉伯数字日夜相伴,忘记了星期天、节假日,无暇光顾异国风情,甚至连写封家信也顾不上。
两年时间,他硬是学完了别人至少用四年时间才能掌握的知识。
回国后,李济生主动辞去西安卫星测控中心技术部软件室副主任职务,带领攻关小组潜心开发精密定轨系统。五年的艰辛攻关,他和同事们攻克了一项项关键技术,破译了7万多条计算机语句,建立了我国卫星精密定轨系统,把定轨精度由原来的100米级提高到米级,大步赶上世界发达国家先进水平。
1983年1月,苏联核动力侦察卫星“宇宙—1402”因运行失控,携带核燃料的卫星残骸将陨落地面,极有可能对地球造成污染。李济生参加了陨落预报小组,在没有任何外来资料的情况下,他们根据得到的断续数据定出了轨道参数,准确作出了“宇宙—1402”核动力卫星的落点预报。
因为定轨精度提高了,我国发射的一颗颗返回式卫星按照李济生和同伴们的意愿,越来越准地返回到预定地区。(压题照片为邵良敏摄)