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“墨子号”即将迎来四岁生日,东阳籍幕后英雄蒋虎伴随一路成长
2020-08-25 11:57:35 来源:
编辑:hh9999ca
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2016年8月16日,我国成功发射了世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,举世瞩目。如今,“墨子号”在轨运行已有1400多个日日夜夜,中国一线科研人员争分夺秒地开展了一系列量子科学实验,并取得重大科学成果,将中国的量子通信技术带到了世界前沿,创造了多项“世界第一”。除了“墨子号”的首席科学家潘建伟,在背后默默奉献的科研工作者当中,还有一位金华人,他叫蒋虎。

“墨子号” 生日快乐

每当夜幕降临,如果你不经意地仰望夜空,或许会看到一颗特别的星星,它在做实验任务时会发出神秘的绿光,步履匆匆,从出现到消失,只有短短几分钟。这就是“墨子号”。

今年8月16日,这一世界首颗量子科学实验卫星即将迎来它的4周岁生日。它的设计寿命只有两年。如今,它已超期服役两年,依然很健康。在我国的卫星家族中,这种现象并不多见。

在超期服役的两年里,“墨子号”完成了许多拓展实验任务,又取得多项国际级的重大科研成果。伴随它一路成长的团队中,有一位东阳籍科技追梦人,他叫蒋虎,是“墨子号”研制的幕后英雄。作为中科院微小卫星创新研究院研究员,他全程参与了“墨子号”的研制、发射、在轨实验以及长期管理等工作。

“迎接4岁生日,这并非‘墨子号’的极限。我知道它还可以做得更多、更好,如果一切顺利的话,它可以在轨工作更长时间。”现年51岁的蒋虎对此满怀信心。8月16日晚,他最想做的一件事就是仰望星空,默默在心里送上一句祝福:“‘墨子号’,生日快乐!”

团队合作精神是航天工程成功的重要保障之一。蒋虎说:“正因为‘墨子号’中科大团队、中科院微小卫星创新研究院团队,以及上海技术物理所团队都很优秀,才成就了辉煌的‘墨子号’科学成果。中科院微小卫星创新研究院主要承担了卫星系统总体工作,为科学家搭好空间实验平台,中科大团队在这个平台上开展量子科学实验。”

“墨子号”之所以寿命较长,一个重要的原因是,蒋虎所在团队在卫星方案设计时加入了关键单机冗余备份。同时,“墨子号”也经受住了空间辐射环境的考验,多次遭遇单粒子事件影响,后来都通过故障预案很好地加以解决了。星地光路对准方法涉及姿控系统的复杂算法,蒋虎也参加了姿态导引律算法的设计与验证工作。姿控工作是否完美,将直接关系到量子实验的成败。在这一场尖端科技的接力跑中,他有幸成为其中关键一棒。

仰望星空,脚踏实地。今年上半年,蒋虎获得了两项量子卫星平台技术相关的国家发明专利授权。“去年已经被授权了3项专利,加起来已有5项专利获得授权,我先后申报了8项量子卫星相关专利,还要继续努力。”

回望来时路 科学梦起点在家乡

蒋虎出生于东阳市南市街道广丰村月塘自然村。家中四兄弟,他排行老三。父亲是村里的会计员,在蒋虎上小学前,他就有意训练老三的数学思维能力,教他如何用算盘进行加减法运算。父亲一直督促蒋虎下苦功读书,因为他相信“知识可以改变命运”。

蒋虎的求学路上有不少艰辛。初中时住校,梅干菜配白饭,一吃就是一星期;在南马高中学习,学校经常停电,女生的刘海常被蜡烛的火焰烧得吱吱响;劳动课和晚饭后,学生还要挖土挑泥修筑校园内的池塘。

课本里爱迪生、钱学森等科学家的故事,在少年蒋虎的心底埋下了爱好科学与发明的种子。“上初中时,校长经常拿东阳籍物理学家严济慈的故事激励我们。我就暗暗立志:以科学家为榜样,将来从事科学研究工作。”

读书时,蒋虎的英语是强项。高中时代的英语老师马海福让他明白:学习兴趣的培养是学好一门课的关键;骄兵必败,需要永远保持一颗谦虚的心。“他是一个文雅、爱钻研、默默努力的学生,英语成绩很好,还拿过县英语竞赛三等奖。从那以后,他变得更自信了。”马海福说。

1988年,蒋虎考上浙师大,圆了大学梦。蔡清是他的大学物理老师。在蔡老师指点下,考研时,蒋虎的物理科目得了95分(100分制),如愿考取中国科学院的硕士研究生,走上了科研之路。“有志者,事竟成。”是蒋虎特别欣赏的一句话。目前,他在国内外学术期刊发表第一作者署名论文60余篇,获授权专利9项。

说起家乡,蒋虎满怀浓浓乡愁:“无论何时,无论我身处何地,家乡总能触动我内心最柔软的地方,是我一生的牵挂。看到家乡日新月异的变化,作为游子,由衷感到高兴。”

逐梦再前行

全程参与“墨子号”科研项目

山再高,往上攀,总能登顶;路再长,走下去,定能到达目的地。

在蒋虎看来,量子科学就好比一座山,他是其中一名攀登者。“每获得一项授权专利,我就感觉距离山顶又近了一步。我的事业还远没有成功,只是取得了一些成果而已。”

新近获得授权的这项专利名为“星地双光路对地面双站同时指向方法及系统、控制终端”。这个专利好比是一个祖传秘方,有了它,后续的量子应用卫星生产就可以节省研制周期,提高生产效率。

另一项新专利名为“一种精密轨道标定的卫星系统”,它能为下一颗或下一批量子应用卫星提供更精确的位置信息。

“墨子号”取得的科学成果意味着:中国在量子通信领域领先于世界。正如潘建伟的国际同行说:“中国能够拥有它,是一种幸运。”“与‘墨子号’相遇,也是我的幸运。”提起这段缘分,蒋虎如是说。

2015年,“墨子号”卫星进入正样阶段(发射前一年),卫星有效载荷团队对单光子探测器进行了空间辐照环境试验,发现该探测器对空间环境耐受性较弱,容易出现性能衰减。若不对当时的卫星方案进行改进,“墨子号”的关键载荷部件只能在轨有效运行3个月。于是,科研团队决定,将卫星运行轨道从原先的600公里降低至500公里,同时增强器件防护能力。针对有效载荷需求的变化,蒋虎要做的,是牵头完成卫星运行轨道调整后的轨道方案设计。而完成这项工作一般需要较长一段时间。但当时留给他的时间,只有一年!通过无数加班加点的努力,他做到了。这背后的酸甜苦辣,冷暖自知。

很多人以为,4年前,“墨子号”成功发射的那个瞬间,他就可以开香槟庆祝了。其实那时挑战才刚刚开始。“那一刻意味着这条探索路上,我们多了一位同行的伙伴,它就是围着地球转的‘墨子号’。”蒋虎说。

科研之路并非平坦大道,蒋虎进入航天工程科研单位已有17个年头,最大的挑战是:周末无休整情况下,经历连续数月的持续性工程测试、验证。最难承受的是,即便是一个小失误,也可能会让近10天的辛苦白费,一切归零,从头再来。

目前,“墨子号”已取得多项国际领先的科学成果。与它朝夕相处4年,见证它的成长,对蒋虎来说,是一段幸福的时光。

“这个单位的许多人是不按点下班的。”就连出租车司机都说,不管什么时候载客到中科院微小卫星创新研究院,卫星厂房的灯总是亮着,总有人在加班。蒋虎就是其中一个:“科研并非轻松活,尤其是航天工程,加班是常态,永远是工作第一,生活第二。不过,当看到自己的努力变成国家骄傲,我感到一切都是值得的,科研人永远无悔!”

今年6月,北斗三号全球卫星导航系统组网成功。这一国家重大科技项目,蒋虎也参与其中,他曾参与设计了一颗北斗三号试验卫星“IGSO”。前不久,他将一个北斗三号卫星模型赠给母校东阳南马高中,以此激励家乡人的科学热情。

中科院微小卫星创新研究院的一面墙上,有这样一句话:“只要坚持,梦想总是可以实现的。”这句话,蒋虎一直默默记在心里。从北斗三号到“墨子号”,亲历中国两大航天工程的他深切感受到:梦想正在照进现实。

“中国科技崛起之路仍然任重道远,逆水行舟,不进则退。作为科技工作者,应该时刻保持攀登世界科学高峰的勇气。”蒋虎说。

蒋虎依然很忙碌,甚至来不及分享成功的喜悦,便踏上了新的征途。他的新梦想,是把更多卫星送上天,就像夜空中的“墨子号”那样,让中国人的科技之光闪耀世界。

(来源:金华日报 记者 许健楠)

金华市科协

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