作者: 記者 唐琳 來源: 發(fā)布時(shí)間:2016-8-19 15:30:3
眾志成城 打造首顆“量子星”

 
2015年新年到來之前,一則消息猶如一枚重磅炸彈,引發(fā)全球量子物理界關(guān)注。
 
經(jīng)過5年的研制,由中國(guó)科學(xué)家完全自主研發(fā)的世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,已完成關(guān)鍵部件的研制與交付,衛(wèi)星預(yù)計(jì)在2016年下半年發(fā)射,在軌設(shè)計(jì)壽命為兩年。
 
之所以說這個(gè)消息重磅,是因?yàn)殍b于量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)非常前沿,科學(xué)技術(shù)難度大,雖然國(guó)際上若干發(fā)達(dá)國(guó)家也都紛紛摩拳擦掌,對(duì)這一領(lǐng)域發(fā)起了挑戰(zhàn),但在將量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)送入空間方面,此前還沒有先例。
 
如果將全球量子通信技術(shù)攻關(guān)比作一場(chǎng)競(jìng)賽,中國(guó)的起步顯然并不是最早的。但是,如今中國(guó)已牢牢掌握具有世界領(lǐng)先水平的尖端技術(shù),并開始領(lǐng)跑世界。
 
這一跨越式發(fā)展得以實(shí)現(xiàn),與一支數(shù)年如一日、兢兢業(yè)業(yè)為中國(guó)量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星貢獻(xiàn)力量的卓越的管理團(tuán)隊(duì)和科研團(tuán)隊(duì)密不可分。
 
凝心聚力 統(tǒng)籌協(xié)調(diào)
 
借助衛(wèi)星開展的空間尺度量子科學(xué)實(shí)驗(yàn),既有科學(xué)實(shí)驗(yàn)的前沿性和創(chuàng)新性,又有航天工程的強(qiáng)系統(tǒng)性和高風(fēng)險(xiǎn)性。為此,中國(guó)科學(xué)院在2012年初借鑒以往我國(guó)航天工程經(jīng)驗(yàn)并充分考慮科學(xué)研究與實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)基礎(chǔ)上,任命了項(xiàng)目首席科學(xué)家和工程兩總(總指揮和總設(shè)計(jì)師)為核心的工程總體。隨后,中科院空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)的總體單位——中科院國(guó)家空間科學(xué)中心組建了工程總體辦公室,作為工程總體的具體辦事機(jī)構(gòu)。
 
從衛(wèi)星工程立項(xiàng)到星箭“整裝待發(fā)”,工程總體就像一支樂隊(duì)的指揮,團(tuán)結(jié)帶領(lǐng)著整個(gè)工程隊(duì)伍,緊緊圍繞工程目標(biāo)和科學(xué)目標(biāo),統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、精準(zhǔn)發(fā)力,奏出一支激昂的“量子星”進(jìn)行曲。
 
對(duì)于航天工程來說,質(zhì)量第一是基本原則,但對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)來說,只有第一沒有第二,因此必須“兩手抓”“兩手硬”:既要質(zhì)量也要進(jìn)度。為此,工程總體深入一線、靠前指揮,對(duì)于研制過程中的重大問題及時(shí)了解、及時(shí)決策。
 
有效載荷指標(biāo)要求高、難度大、人員新,是整個(gè)工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。工程兩總不滿足于聽匯報(bào),而是經(jīng)常直接參加有效載荷的技術(shù)討論和問題分析。在研制人員遇到問題,產(chǎn)生困惑或擔(dān)心時(shí),工程兩總往往會(huì)鼓勵(lì)大家實(shí)事求是、積極面對(duì),即使在正樣階段發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí),亦是如此。
 
中科院國(guó)家空間科學(xué)中心主任、中國(guó)空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)科學(xué)衛(wèi)星工程常務(wù)副總指揮吳季曾說:“在地面發(fā)現(xiàn)的問題都是上帝送給我們的禮物!”他用幽默的語言鼓勵(lì)大家放下包袱,積極解決問題。工程總師徐博明還指導(dǎo)大家“討論問題要從基本概念出發(fā);分析問題要有系統(tǒng)觀點(diǎn);解決問題要用數(shù)據(jù)說話”。
 
在衛(wèi)星整個(gè)研制過程中,發(fā)生大小問題上百個(gè),研制隊(duì)伍始終堅(jiān)持嚴(yán)格按照工程總體的要求及時(shí)報(bào)告,并按照航天標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行問題歸零。有效保證了研制質(zhì)量,同時(shí)也因決策及時(shí)避免了進(jìn)度的無謂拖延。
 
對(duì)于影響任務(wù)成敗并且是量子衛(wèi)星特有的關(guān)鍵技術(shù),工程總體從立項(xiàng)之初就組織相關(guān)單位聚力攻關(guān),并請(qǐng)國(guó)內(nèi)相關(guān)專家共同把關(guān)。
 
在工程方案階段就提出并確立星地光路對(duì)準(zhǔn)、偏振態(tài)保持與星地基矢校正、量子糾纏源作為工程總體級(jí)三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),并安排具體責(zé)任單位牽頭開展攻關(guān),同時(shí)組織專家參與技術(shù)方案、驗(yàn)證試驗(yàn)和驗(yàn)收評(píng)審。
 
在工程初樣轉(zhuǎn)正樣的關(guān)鍵時(shí)機(jī),工程總體又組織開展了獨(dú)立評(píng)估工作,并邀請(qǐng)了20多位國(guó)內(nèi)航天界權(quán)威專家,對(duì)“姿控及星地光路對(duì)準(zhǔn)技術(shù)”“光學(xué)膜系和專用光電器件的空間環(huán)境適應(yīng)性”等六方面工作進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,與一線研制人員進(jìn)行深入溝通,共提出專家建議173條,有力保障了衛(wèi)星研制的質(zhì)量,降低了后續(xù)風(fēng)險(xiǎn)。
 
量子衛(wèi)星在軌實(shí)驗(yàn)是天地一體化的科學(xué)實(shí)驗(yàn),如何將天上的衛(wèi)星與地面天南地北的多個(gè)光學(xué)站和通信站組成一個(gè)有機(jī)的整體,使全部參試人員步調(diào)一致配合完成從星地對(duì)準(zhǔn)、光子傳輸?shù)娇茖W(xué)數(shù)據(jù)的雙向傳輸和計(jì)算整個(gè)科學(xué)流程,工程總體從方案階段就組織各大系統(tǒng)討論在軌實(shí)驗(yàn)的方案、指標(biāo)、流程與分工,在初樣和正樣階段持續(xù)跟蹤相關(guān)試驗(yàn),并組織開展了大系統(tǒng)聯(lián)試,驗(yàn)證了整個(gè)流程和全部參試設(shè)備、人員的協(xié)調(diào)性。
 
在整個(gè)過程中,工程總體時(shí)時(shí)與各系統(tǒng)人員溝通交流,一旦發(fā)現(xiàn)有不協(xié)調(diào)不統(tǒng)一的問題,就及時(shí)組織討論會(huì)或協(xié)調(diào)會(huì)。在會(huì)上,各單位參研參試人員經(jīng)常爭(zhēng)得面紅耳赤,一名后來加入團(tuán)隊(duì)的人員在參加第一次討論會(huì)時(shí),對(duì)會(huì)議討論民主而“激烈”的氛圍感到很驚訝。不過,會(huì)后大家都是心情愉快、談笑風(fēng)生的互道別離,帶著各自明確的任務(wù)踏上征程。
 
由無到有 領(lǐng)跑世界
 
由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中科院上海技術(shù)物理研究所,以及上海微小衛(wèi)星工程中心三方組成的衛(wèi)星系統(tǒng)研究團(tuán)隊(duì),堪稱是一支以優(yōu)秀領(lǐng)軍人才為核心、以來自多學(xué)科領(lǐng)域的優(yōu)秀青年科技人才為學(xué)術(shù)骨干的、始終瞄準(zhǔn)國(guó)際研究前沿?zé)狳c(diǎn)問題進(jìn)行開拓創(chuàng)新的、穩(wěn)定的科研隊(duì)伍。
 
團(tuán)隊(duì)成員的研究方向覆蓋眾多學(xué)科,包括量子信息、量子光學(xué)、物理電子學(xué)、電子工程、光電探測(cè)、自動(dòng)控制、應(yīng)用光學(xué)、衛(wèi)星技術(shù)、材料與器件、機(jī)電一體化、天體測(cè)量、圖像處理以及項(xiàng)目組織管理等等。
 
在這支堪稱“全明星”陣容的聯(lián)合作戰(zhàn)團(tuán)隊(duì)中,各個(gè)單位分工合理,任務(wù)明確。
 
在衛(wèi)星系統(tǒng)中,中國(guó)科大潘建偉團(tuán)隊(duì)主要負(fù)責(zé)量子糾纏源、量子實(shí)驗(yàn)控制與處理機(jī)等有效載荷以及量子密鑰通信機(jī)和量子糾纏發(fā)射機(jī)核心量子單元研制;上海技物所基于在空間激光主動(dòng)探測(cè)、空間運(yùn)動(dòng)部件研制與控制等方面的深厚技術(shù)基礎(chǔ),主要負(fù)責(zé)空間光跟瞄技術(shù)攻關(guān);作為衛(wèi)星系統(tǒng)總體承擔(dān)單位的上海微小衛(wèi)星工程中心,則專門成立型號(hào)辦公室并組建研制隊(duì)伍,負(fù)責(zé)量子衛(wèi)星的型號(hào)研制和組織實(shí)施工作。
 
雖然這支隊(duì)伍僅由百余人組成,但它卻堅(jiān)定地?fù)纹鹆苏麄(gè)量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的衛(wèi)星系統(tǒng)研究任務(wù)。
 
衛(wèi)星系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)前期的主要任務(wù)是為空間尺度量子實(shí)驗(yàn)開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)以及外場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證;后期任務(wù)則是在空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)的組織領(lǐng)導(dǎo)下,進(jìn)行量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的工程化研制,主要包括研制量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的四個(gè)有效載荷,解決有效載荷工程實(shí)現(xiàn)中的技術(shù)問題,保證研制產(chǎn)品的高可靠性與性能,以滿足科學(xué)家提出的天地量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)要求。
 
但這從來就不是一條坦途。衛(wèi)星研制是一個(gè)系統(tǒng)化工程,尤其是量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。迄今為止,國(guó)際上還沒有任何一個(gè)國(guó)家能做到在空間開展量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)。做第一個(gè)吃螃蟹的人,就意味著沒有任何前人的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,只能靠自己在摸索中前進(jìn)。
 
然而天地量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)非常復(fù)雜,對(duì)天地實(shí)驗(yàn)設(shè)備要求也超乎尋常的高。在空間載荷方面,衛(wèi)星與地面站的微弧度高精度跟瞄、近衍射極限量子光發(fā)射、高保偏量子信號(hào)偏振調(diào)制、高精密量子糾纏光源的航天工程化等方面,都存在團(tuán)隊(duì)需要突破的技術(shù)瓶頸。
 
針對(duì)這些技術(shù)難題,量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)按照專項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)處理:首先進(jìn)行技術(shù)可行性論證,然后設(shè)計(jì)攻關(guān)方案,再根據(jù)攻關(guān)方案開展理論分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、重復(fù)迭代等,最后對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行總結(jié),形成了一整套科學(xué)的攻關(guān)流程。在攻關(guān)過程中,研究團(tuán)隊(duì)從無到有,一方面吸收采納國(guó)內(nèi)外的相關(guān)先進(jìn)成果,另一方面進(jìn)行一系列的自主研究,終于不負(fù)眾望,在眾多關(guān)鍵技術(shù)上取得了國(guó)際領(lǐng)先的成果。
 
以高保偏量子信號(hào)偏振調(diào)試為例,研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合上海技物所鍍膜專業(yè)室的優(yōu)勢(shì),在鍍膜工藝上進(jìn)行大膽突破,實(shí)現(xiàn)了上萬比一的分色片鍍膜。另外又采取相位延遲互補(bǔ)、殘差補(bǔ)償、小角度入射等多個(gè)設(shè)計(jì)手段,成功將整機(jī)的偏振提高到300:1以上,這在國(guó)外已報(bào)道的文獻(xiàn)中從未被提及過。
 
最大的難題永遠(yuǎn)是下一個(gè),這已成為衛(wèi)星系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)的共識(shí)。不滿足已有成績(jī),繼續(xù)迎接挑戰(zhàn),成為研制工作中的主旋律。
 
由于市面上現(xiàn)有的單光子探測(cè)器無法滿足空間的高輻射環(huán)境要求,為此,研究團(tuán)隊(duì)先從基本物理特性入手,在載荷資源和器件本身特性最大允許范圍內(nèi),提出了通過降低單光子探測(cè)器工作溫度、增加探測(cè)器屏蔽厚度等技術(shù)解決該問題。隨后,參研人員在實(shí)驗(yàn)層面經(jīng)過艱苦攻關(guān),通過歐洲質(zhì)子加速器輻照測(cè)試,發(fā)現(xiàn)降低單光子探測(cè)器工作溫度和增加探測(cè)器屏蔽厚度的技術(shù)可有效增加單光子探測(cè)器在軌工作壽命,最終攻下了這個(gè)堡壘。
 
除了載荷系統(tǒng)上的攻堅(jiān)克難,中國(guó)科大團(tuán)隊(duì)、技物所團(tuán)隊(duì)以及上海微小衛(wèi)星工程中心團(tuán)隊(duì),從相識(shí)之初的理念差異到相互學(xué)習(xí)后的有機(jī)融合,這一轉(zhuǎn)變至今還為大家所津津樂道。
 
科學(xué)家總是會(huì)要求理論上最優(yōu),提出的需求往往會(huì)在項(xiàng)目進(jìn)展過程中發(fā)生變化,設(shè)計(jì)上喜歡有多個(gè)主備選項(xiàng);而工程團(tuán)隊(duì)則希望一開始就確定輸入與需求,在研制過程中一般不要更改。
 
“一開始大家肯定不太適應(yīng),但隨著合作時(shí)間的增長(zhǎng),大家逐漸取長(zhǎng)補(bǔ)短,比如科學(xué)家學(xué)會(huì)了工程管理的一套規(guī)章制度,做事有依據(jù)、有規(guī)程;工程團(tuán)隊(duì)則學(xué)會(huì)了更多的理論分析能力,從更科學(xué)的視角和方法對(duì)待出現(xiàn)的技術(shù)難題。”如今談起那段磨合的經(jīng)歷,量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星系統(tǒng)副總指揮龔海梅感到很欣慰。
 
配合默契 大膽創(chuàng)新
 
在空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)的任何一顆科學(xué)衛(wèi)星的研制過程中,科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)都是不可或缺的重要組成部分。而對(duì)于本身肩負(fù)著四大實(shí)驗(yàn)的量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星來說,更是如此。
 
量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)配置可以用“141”來概括,即1個(gè)中心——合肥量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心;4個(gè)站——南山、德令哈、興隆、麗江量子通信地面站;1個(gè)平臺(tái)——阿里量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
 
雖然科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)的參研單位分踞合肥、北京、成都等地,但空間上的距離絲毫沒能阻礙這支團(tuán)隊(duì)間的默契配合。
 
作為科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)的總體承擔(dān)單位,中國(guó)科大負(fù)責(zé)組織開展科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)研制建設(shè),并在衛(wèi)星發(fā)射升空后負(fù)責(zé)組織完成星地高速量子密鑰分發(fā)、廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)、星地量子糾纏分發(fā)以及地星量子隱形傳態(tài)等多項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù),實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目預(yù)定的科學(xué)目標(biāo);中科院國(guó)家天文臺(tái)負(fù)責(zé)南山地面站和德令哈地面站的基建、興隆地面站的望遠(yuǎn)鏡改造工作及4個(gè)地面站的綜合控制系統(tǒng)研制;中科院光電技術(shù)研究所則負(fù)責(zé)承擔(dān)科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)中南山和德令哈地面站兩個(gè)1.2m口徑新建望遠(yuǎn)鏡的研制以及麗江、興隆地面站米級(jí)望遠(yuǎn)鏡的改造及關(guān)鍵技術(shù)研制工作。
 
龐大而復(fù)雜的科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)配置,自然對(duì)科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)提出了更為“苛刻”的要求。而事實(shí)證明,這支團(tuán)隊(duì)的確經(jīng)受得起強(qiáng)壓下的各種考驗(yàn)。
 
由中國(guó)科大團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)的合肥量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心大廳的改造與建設(shè)項(xiàng)目就是一個(gè)例子。
 
由于實(shí)驗(yàn)中心建成后需要?jiǎng)澐譃榭茖W(xué)實(shí)驗(yàn)大廳、機(jī)房、設(shè)備間等幾個(gè)區(qū)域以滿足科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心的基本需求,這就意味著科學(xué)實(shí)驗(yàn)大廳至少要滿足不少于10個(gè)以上工位和30個(gè)以上的活動(dòng)席位。中國(guó)科大團(tuán)隊(duì)在整個(gè)建設(shè)過程中,不僅按計(jì)劃完成了科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心任務(wù)書評(píng)審、科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心大廳建設(shè)方案,并積極協(xié)調(diào)大廳建設(shè)地點(diǎn),從而優(yōu)質(zhì)、高效地完成了任務(wù)。
 
中科院國(guó)家天文臺(tái)參研團(tuán)隊(duì)由經(jīng)驗(yàn)豐富的管理人員和實(shí)力強(qiáng)勁的技術(shù)人員共同組成。不得不提的是,在這支團(tuán)隊(duì)中,以“80后”為代表的青年骨干承擔(dān)了大部分一線工作,他們將在國(guó)家天文臺(tái)工作時(shí)的成果和經(jīng)驗(yàn)投入到地面科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)中,從而保證了研制任務(wù)的成功完成。
 
高海拔偏遠(yuǎn)地區(qū)的惡劣環(huán)境一直是外場(chǎng)工作需要面對(duì)的首要困難。在量子衛(wèi)星地面站中,興隆站海拔900米,南山站海拔2000米,德令哈站海拔3200米,麗江站海拔3200米,阿里站海拔5100米……越來越高的海拔造成的高原反應(yīng)給平時(shí)在北京生活的國(guó)家天文臺(tái)技術(shù)人員帶來強(qiáng)烈的不適。然而,技術(shù)人員們?nèi)匀灰а缊?jiān)持著完成了設(shè)備安裝調(diào)試和程序代碼編寫調(diào)試等一項(xiàng)項(xiàng)體力和腦力勞動(dòng)。
 
高強(qiáng)度的工作是外場(chǎng)工作需要面臨的另一個(gè)棘手問題。由于量子望遠(yuǎn)鏡的調(diào)試是晝夜進(jìn)行的:白天進(jìn)行硬件和軟件設(shè)備的調(diào)整,晚上則利用星空對(duì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試和實(shí)驗(yàn)。因此,參加外場(chǎng)試驗(yàn)的人員往往凌晨4點(diǎn)才能坐上車返回宿舍——這時(shí)他們往往已經(jīng)連續(xù)工作超過16小時(shí)。
 
由于地面站望遠(yuǎn)鏡研制項(xiàng)目具有“五高”“三多”“一緊”的鮮明特點(diǎn),因此研制技術(shù)新、難度大、系統(tǒng)復(fù)雜等風(fēng)險(xiǎn)也給中科院光電所團(tuán)隊(duì)帶來了巨大的考驗(yàn)和層出不窮的難題。
 
“五高”是指望遠(yuǎn)鏡旁軸發(fā)射信標(biāo)光、同軸精度要求高,跟蹤精度要求高,指向精度要求高,效率與保偏要求高以及外場(chǎng)試驗(yàn)臺(tái)站海拔高;“三多”是指研制與改造地面站多,同一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡完成量子通信、相干激光通信和天文觀測(cè)的功能多,外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證通宵工作時(shí)候多;“一緊”體現(xiàn)在進(jìn)度緊,從簽訂合同到出所驗(yàn)收僅僅18個(gè)月,需完成從方案論證到設(shè)計(jì)、研制、檢測(cè)、驗(yàn)證等各階段的工作,多次大型專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,研制進(jìn)度十分緊張。
 
光電所參與地面站望遠(yuǎn)鏡研制的團(tuán)隊(duì)人員層次結(jié)構(gòu)合理且攻堅(jiān)能力強(qiáng)。從方案論證到具體設(shè)計(jì),團(tuán)隊(duì)成員對(duì)項(xiàng)目方案、任務(wù)流程等進(jìn)行充分討論;通過技術(shù)點(diǎn)分解梳理出關(guān)鍵技術(shù)、新技術(shù)以及難點(diǎn);并加班加點(diǎn)在部門實(shí)驗(yàn)室搭建新技術(shù)設(shè)計(jì)及驗(yàn)證平臺(tái)。由于所領(lǐng)導(dǎo)對(duì)項(xiàng)目高度重視,綜合保障工作措施得力,各協(xié)作部門大力配合,使得光電所團(tuán)隊(duì)最終按時(shí)間計(jì)劃節(jié)點(diǎn)完成所有研制工作。
 
冒雨吊裝超過10噸的望遠(yuǎn)鏡,在大雪中徒步十幾公里尋找合適的靶點(diǎn),甚至為了安裝靶燈爬上七八十米高的通信塔……在整個(gè)攻關(guān)過程中,光電所團(tuán)隊(duì)成員可謂“輕傷不下火線”,不僅在超過3000米海拔氣候條件的外場(chǎng)試驗(yàn)環(huán)境下長(zhǎng)期通宵達(dá)旦的工作,病倒了還仍在工作崗位上堅(jiān)持戰(zhàn)斗。
 
由于外場(chǎng)階段工作任務(wù)繁重、協(xié)調(diào)單位多,光電所既需要與中國(guó)科大團(tuán)隊(duì)完成量子通信的調(diào)試、試驗(yàn),還要與國(guó)家天文臺(tái)團(tuán)隊(duì)完成天文觀測(cè)的調(diào)試、試驗(yàn),更要與上海光機(jī)所團(tuán)隊(duì)完成相干激光通信的調(diào)試、試驗(yàn)任務(wù),可以說整個(gè)試驗(yàn)過程均有光電所團(tuán)隊(duì)的身影。
 
“在全體團(tuán)隊(duì)成員齊心協(xié)力的努力下,我們所承研和改造的4套地面站望遠(yuǎn)鏡具備了良好的技術(shù)狀態(tài),為星地量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)的完成奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。”光電所參研團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人黃永梅研究員告訴《科學(xué)新聞》。
 
統(tǒng)一部署 強(qiáng)化特性
 
從立項(xiàng)到準(zhǔn)備升空,量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的研制與發(fā)射離不開一支特殊團(tuán)隊(duì)的付出——由中科院國(guó)家空間科學(xué)中心作為承擔(dān)單位組建的地面支撐系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)。
 
地面支撐系統(tǒng)的任務(wù)除了確保科學(xué)衛(wèi)星探測(cè)計(jì)劃的實(shí)施,還負(fù)責(zé)科學(xué)數(shù)據(jù)的接收、處理、管理、歸檔、發(fā)布和永久保存,并為各個(gè)科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)提供公共服務(wù)。
 
地面支撐系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)按照空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)對(duì)地面支撐系統(tǒng)的要求,聯(lián)合院內(nèi)外優(yōu)勢(shì)單位,通過嚴(yán)格招標(biāo),吸納包括中科院電子學(xué)研究所、中科院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心,以及中電集團(tuán)54所、15所、10所、39所在內(nèi)的多家國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)單位共同組建起來的,堪稱一支“聯(lián)合作戰(zhàn)部隊(duì)”。
 
地面支撐系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)同時(shí)又是一支肩負(fù)多星、多任務(wù)的團(tuán)隊(duì)。多星,是說地面支撐系統(tǒng)不是針對(duì)某一顆衛(wèi)星或某一類衛(wèi)星建設(shè)的,而是需要具備支撐各種衛(wèi)星運(yùn)行和數(shù)據(jù)處理的能力;多任務(wù),是指團(tuán)隊(duì)肩負(fù)著系統(tǒng)建設(shè),與衛(wèi)星系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)的溝通、接口協(xié)調(diào),組織相應(yīng)對(duì)接試驗(yàn),以及衛(wèi)星在軌運(yùn)行等多重任務(wù)。
 
因此,如果說其中一顆科學(xué)衛(wèi)星有效載荷團(tuán)隊(duì)面臨的是一組科學(xué)家與工程師的對(duì)接與溝通問題,那么地面支撐系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)所遇到問題的復(fù)雜程度與難度則是上述情況的幾倍。如何處理好科學(xué)家與工程師的關(guān)系,如何使兩者的溝通更順暢,是團(tuán)隊(duì)不得不面對(duì)的問題。
 
對(duì)此,地面支撐系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)始終牢記自己的任務(wù)是支持科學(xué)家、服務(wù)科學(xué)家,支持科學(xué)產(chǎn)出最大化。“為此,我們?cè)O(shè)計(jì)了公共服務(wù)系統(tǒng),盡量減少科學(xué)家的工程常規(guī)任務(wù),使其集中精力進(jìn)行高級(jí)數(shù)據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)和科學(xué)研究。”地面支撐系統(tǒng)總指揮王樹志告訴《科學(xué)新聞》。同時(shí),團(tuán)隊(duì)努力尋找溝通對(duì)話的“語言”,使工程師盡量站在科學(xué)家的角度理解問題、分析問題,從而確定需求、設(shè)計(jì)等問題。
 
龐大的人員組成,繁雜的工作內(nèi)容,多星多任務(wù)對(duì)團(tuán)隊(duì)的管理水平提出了挑戰(zhàn)。對(duì)此,地面支撐系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)明確崗位責(zé)任制,要求各層次負(fù)責(zé)人明確自身職責(zé),根據(jù)任務(wù)目標(biāo)層層落實(shí);明確各分系統(tǒng)任務(wù)接口,總體、分系統(tǒng)各自實(shí)現(xiàn)自身目標(biāo),并由總體負(fù)責(zé)監(jiān)督和督促;強(qiáng)化調(diào)度會(huì)制度,加強(qiáng)協(xié)調(diào)和工作落實(shí)。最終,保證了系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)得有條不紊。
 
眼下,量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星已完成整機(jī)組裝和大型環(huán)境試驗(yàn),“整裝待發(fā)”。
 
而量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星背后的各個(gè)系統(tǒng)團(tuán)隊(duì),都已經(jīng)為此刻的“噴涌”厚積多年。對(duì)這支耐得住寂寞又扛得住壓力的團(tuán)隊(duì)來說,一切才剛剛開始!
 
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2016年5月刊 匠心)
發(fā)E-mail給:      
| 打印 | 評(píng)論 |