一年發15到20顆衞星 這支平均31歲的團隊怎麼做到

“我們現在一年可以發射15顆到20顆衞星。”中科院微小衞星創新研究院副院長、北斗導航衞星總設計師林寶軍説這話時，透着抑制不住的興奮。在他身後，是一整面藍色的“太空牆”，他們每發射一顆衞星，牆上就會多一顆姿態不同的衞星。

已成功發射包括新一代北斗導航衞星、暗物質粒子探測衞星（悟空）、量子科學實驗衞星（墨子）、天宮二號伴隨衞星等22顆衞星，成功率達到100%。

該研究院成立14年來，已成功發射包括新一代北斗導航衞星、暗物質粒子探測衞星（悟空）、量子科學實驗衞星（墨子）、天宮二號伴隨衞星等22顆衞星，成功率達到100%。不久前，習總書記在黨的十九大報告中“點名”提到了“天宮”“悟空”“墨子”等重大科技成果。

從過去幾年才做一顆衞星，到現在一年可以發射15顆到20顆衞星，從衞星平台研製“跟跑”歐美國家到“領跑”世界，“小衞星”的奇蹟從何而來？

“這個單位是沒有下班時間的。”很多年輕人剛來這裏工作，都會聽到這樣的評價。除了無私奉獻，還有別的嗎？解放日報·上觀新聞記者今天走進有些神秘的中科院微小衞星創新研究院，找到了答案，那就是勇於創新，一次次實現“零”的突破。

想別人不敢想，做別人不曾做

高13米、近2000平方米的總裝廠房裏，技術人員正在緊張有序地安裝北斗三號組網衞星。

“以前做衞星，都是先把國外的數據找來做分析。如果美國都沒有做過的事情，也就輕易不敢下決心。這種固步自封，是我們首先要打破的。”林寶軍説，理念創新並非易事，從0到1的嘗試，意味着許多不確定性，但如果經得住科學論證，就要有這個自信。

2015年3月30日，我國首顆新一代北斗導航衞星發射成功。這意味着中國人可以把“時間與位置”這一重要的戰略資源，牢牢掌握在自己手裏。這顆衞星從原先的幾噸一下瘦身到了800多公斤，原本十幾個分系統需要20多台計算機控制，現在優化為1台，大大提升了衞星的可靠性。在“瘦身”過程中，採用的新技術佔比超過70%，其中不少為全球首創。而航天領域有條不成文的規定，衞星採用新技術的比例不會超過30%。

該研究院在競標暗物質衞星時，讓評委們大吃一驚——設計團隊提出了以載荷為中心的設計理念。多年來，我國衞星研發都是以平台為中心。打個比方，原來以“車”為中心，如果“貨物”尺寸太大，或分量太重，就只能改。這次，他們提出根據“貨物”來做“車”，顛覆的不僅僅是重量比例問題，更是設計理念的改變，能否經受力學振動試驗成了一道必須跨過的坎。

最後，整顆暗物質衞星重1.8噸，其中載荷1.4噸，平台只有450公斤，完全顛覆了過去衞星的載荷與平台比例，還可節省幾千萬元的運載火箭成本。“這是目前世界上觀測能段範圍最寬、能量分辨率最優的暗物質粒子探測衞星，超過國際上所有同類探測器。”衞星總設計師李華旺説。截至2017年10月7日，“悟空”已繞地球飛行9680圈，探測宇宙粒子34億個。

在技術創新上自我較勁追求卓越

有了“開土拓疆”的勇氣，還要有過硬的技術傍身，“小衞星人”也一直在技術創新上自我較勁追求卓越。

就在一個多星期前，在地球觀測組織第14屆年會上，中國與會者宣佈將為全球提供我國首顆二氧化碳監測科學實驗衞星的碳數據。

與以往只用單一對地姿態探測地球的氣象衞星不同，碳衞星是幾種觀測模式交互進行，一會“斜着看”，一會“豎着看”，一會“盯着看”，是顆“會跳舞的衞星”。在2011年接手碳衞星總體設計時，為更精準地監測全球二氧化碳，這支團隊主動請戰，大膽提出了現有的觀測模式。“這麼做衞星，還不翻了？”由於缺少在空間實現的先例，在項目初期難免有一些擔心和質疑的聲音。“就拿耀斑觀測模式來説，衞星飛行時在動，海面上耀斑也在動，兩者之間的幾何關係一直在改變。這就像人在屋子裏行走，要通過牆上鏡子的反射，始終注視着桌上飄忽的燭火，難度可想而知。”碳衞星副總設計師張永合説。這支團隊不畏挑戰，埋首攻關，在2013年就取得了關鍵技術的突破。

去年8月，世界首顆量子科學試驗衞星成功發射，該研究院負責了量子衞星平台的研製。“對於做量子衞星雖然早有心理準備，但沒想到難度會那麼大。”量子衞星總體主任設計師鄧雷説。要把衞星上的兩束激光同時對準地面兩個相聚千公里的天文望遠鏡光軸，誤差必須控制在3.5微弧度，這就好比在離地萬米的飛機上，往地面兩個儲蓄罐的狹縫裏扔硬幣。經過技術攻關，最終達到了2.5微弧度的對準精度，比設計要求的精度還更高。

2016年6月，衞星順利通過出廠評審，在最後一次測試中發現載荷信標光功率下降。這也許是性能波動，但總指揮王建宇、總設計師朱振才果斷提出，絕不能讓衞星帶問題上天。留給他們的時間不到一個月，如果不能徹底解決問題，衞星發射時間就要向後推遲一年。該團隊與上海光機所、中科大、上海技物所等單位聯合開展攻關，終於解決了問題，確保了衞星按時發射。

“儘管三大既定科學目標已提前完成，我們還可以拓展量子衞星的功能，修改程序開展新的實驗。”

不按資排輩，激發了年輕人積極性

去年12月，中科院微小衞星創新研究院在中科院率先行動首批四類機構改革驗收中唯一全票通過且排名第一。這次改革持續了26個月，期間發射了13顆衞星，佔到該研究院成立14年發射衞星總數的68%。

這支不到600名職工的年輕團隊，平均年齡31.7歲。在新一輪競聘中，全體員工“全部起立，重來一遍”。不按資排輩的管理創新，激發了年輕人的積極性和創造力。

研究院按照任務的不同，以重大成果產出為導向，實行分層分類考評體系。跑項目的，關鍵看中了多少標拿了多少任務；做新技術的，則可以沉下心來做研究，以3年為一個考核週期。研究院施行末位淘汰，兩年來，有的員工績效成績不高，或選擇離開，或流動到其他更合適的崗位。這種並非走過場，而是“真刀實槍”的改革，成了一種實實在在的激勵。

“讓每個人都能擁有屬於自己的衞星，是我們的夢想。”研究院微納所副所長曹金説。如今，中科院微小衞星創新研究院的衞星研製週期平均縮短60%，批產衞星平台成本降低80%，在研30餘顆衞星，成為我國衞星技術創新研究的先鋒隊。作為張江綜合性國家科學中心的核心單位之一，該研究院正積極參與張江科學城和國家實驗室的建設，已將衞星批量生產製造和商業化航天佈局到了臨港地區。

小衞星，大未來，值得期待。