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葉培建:天體裡有我們的存在

時間:2024-10-23 03:47:55

『我們這個國家太多災多難,國家需要強大,需要有人做事情。我們這些人受過高等教育,又有機會去國外留學,我們必須幹。』

葉培建是中國多個開創性空間探測器的總設計師,推動了中國衛星遙感、月球與深空探測及空間科學的快速發展。對于自己常年高強度的工作,他說:“一個國家總需要一部分人做出更多的事情。”攝影段崴/人民畫報2000年,中國發射了第一顆戰略衛星。但這顆衛星曾因地面的控制失誤而一度失去正常姿态,與地面失去信号聯絡。

17年後,在接受中央電視台采訪談到衛星當年的這一“情況”時,現任中國航天科技集團公司五院月球探測衛星總指揮顧問兼總設計師顧問、72歲的葉培建在鏡頭前一度哽咽:“當時我真希望那個車從山上掉下去把我摔死。衛星丢了,我無法交代……責任比命大。”

“為國家做些事情”

每當仰望星空的時候,航天人總是習慣性地尋找人造衛星。雖然天上的人造衛星并不都屬于中國,但當看到那些一直在行走的星時,他們還是會感慨:“我們自己研制的人造衛星加入了星群的行列,就像天體裡有我們的存在”。

作為多個開創性空間探測器的總設計師,葉培建推動了中國衛星遙感、月球與深空探測及空間科學的快速發展。但這位在深空探測建樹不斷的“老帥”,兒時的夢想卻是航空專業。

1945年,葉培建出生在江蘇省泰州市。小學時期的他,既跑不快也跳不高,在跟朋友們玩“官兵抓強盜”遊戲時,總也排不上“大王”和“二王”,隻能當小兵。然而上中學後,葉培建卻“跑”在了前面。他用兩年的時間讀完了初中的全部課程,随後被保送至浙江省湖州中學。這是當時在全國範圍内都算一流的一所中學。

葉培建成長于一個軍人家庭,父母都是新四軍的老戰士。抗美援朝時,葉培建父親所屬的部隊最早入朝。葉培建說:“父親給我講,在朝鮮戰場我軍幾乎沒有空中支援,隻能晚上行動,美國人掌握了制空權。”父親的經曆給葉培建帶來了深刻的影響。

高中畢業報考大學,葉培建填寫的第一志願就是北京航空學院(今北京航空航天大學),但1962年夏天,他卻被浙江大學無線電系錄取,而畢業後又意外地被分配到了北京衛星制造廠(航天部529廠)。“想搞航空沒搞成,就搞上了航天。”葉培建笑呵呵地說。

1978年葉培建通過了出國資格外語考試,獲得了出國留學的機會。在“兩彈一星”元勳楊家墀等老前輩的建議下,1980年,他赴瑞士納沙泰爾大學理學院微技術研究所深造。

那個時候,中國還很窮。葉培建回憶道,當時他每個月的留學補助還不及瑞士發放給難民的救濟金多。對于葉培建留學時的狀态,瑞士一家報紙曾在對他的專訪中這樣寫道:他從不去酒吧,也不太看電影,他把周末的時間都用在了看書和工作上。對此,葉培建認為,自己被選派出來留學,祖國付出了很多,“我知道肩上的擔子有多重,我應該努力,以後要為國家做些事情。”

“挑起擔子,就幹吧”

在瑞士學習時,很多人認為葉培建不會回國了。然而,1985年5月,葉培建完成博士論文答辯,8月,就和夫人一起回到了心之所向的祖國。“我們這個國家太多災多難,國家需要強大,需要有人做事情。我們這些人受過高等教育,又有機會去國外留學,我們必須幹。”

回國後,葉培建先是在中國航天技術集團公司五院502所參加了為鐵路運輸提供現代化設備的“紅外熱軸探測系統”的開發。

1995年,作為技術負責人,葉培建參加了深圳股票VSAT網的設計,這個衛星通信雙向網絡,實現了中國股市交易與國際股市的同步。深圳證券交易所曾以40萬元的年薪聘請葉培建,卻被他婉言謝絕。

1996年,葉培建擔任中國資源二号衛星總設計師兼總指揮,讓資源二号成為中國當時擁有最高分辨率、最大存儲量、最大傳輸速率、最長久壽命的衛星,它在資源探測、城市規劃、農作物估産和空間科學試驗等領域發揮着重要作用。

2007年11月26日,中國國家航天局正式公布嫦娥一号衛星傳回的第一幅月面圖像。新華社供圖2004年年初,繞月探測工程正式立項,命名為“嫦娥工程”。那時,中國還未涉足過繞月衛星研制,但在葉培建看來,“趕上這樣機會的人不會很多。所以,挑起擔子,就幹吧。”

葉培建是嫦娥一号衛星系統的總指揮和總設計師,在嫦娥一号研制實施的過程中,團隊面臨着諸多挑戰與困難。“過去衛星在地球附近飛,隻有一個軌道,現在要讓衛星從地球飛到月球,完全是兩個概念。”除此之外,“全世界搞月球探測的國家,當時最小的數據接收天線直徑是34米,而我們當時的天線直徑隻有12米。”同時,嫦娥一号的科研經費也極其有限。綜合考慮後,研制團隊決定立足12米的天線,嘗試新方法——設計兩套系統,有定向天線,有全向天線,在衛星姿态好的時候,定向天線會收到地面的測控信号。在姿态不好的時候,全向天線能保證至少有一個能接收到信号。

2007年10月24日,嫦娥一号發射升空,這套方法在實際運用中取得了成功。嫦娥一号的成功繞月,标志中國邁出了深空探測的第一步,也是繼人造地球衛星、載人航天飛行之後中國航天事業發展的第三座裡程碑。

嫦娥一号完成之後,葉培建就把團隊分成了兩支,分别研制嫦娥二号與嫦娥三号。2010年10月1日,嫦娥二号成功發射。2012年,在地面控制下,嫦娥二号與距離地球約700萬公裡的小行星圖塔蒂斯發生了一次“親密接觸”,兩者最近時隻有3.2公裡,嫦娥二号為小行星圖塔蒂斯拍攝下了照片,這是人類第一次在如此近的位置拍攝到小行星的照片。

嫦娥三号研制時,葉培建已經不再擔任總負責人,但他還是全程參與了型号研制工作,并對關鍵技術難點進行了把關。2013年,嫦娥三号披挂出征,成功在月球表面軟着陸,由此中國成為全世界第三個實現月面軟着陸的國家。從繞月探測,到月面着陸,中國航天人用了不到十年的時間。

2017年8月,嫦娥五号将會奔赴海南文昌發射場,11月底前後發射,這也被認為是今年中國航天最大的看點。嫦娥五号将會完成月球表面自動采樣、月面起飛、在38萬公裡以外的月球軌道上進行無人交會對接、攜帶月壤以接近第二宇宙速度返回地球等任務,這都是中國探月史也是中國航天史上的突破。任務的完成,将會标志着中國無人探月“繞、落、回”三步走的目标全部達成。

嫦娥三号“奔月”前測試:科技人員在試驗場内進行月球車爬坡測試。中國航天科技集團公司供圖沒有“差不多”

在葉培建的心中,航天成果是比自己還要重要的東西,“如果沒有這種責任心,事情是幹不好的。”所以在他看來,做事隻有“行”與“不行”,沒有“差不多”。

當年,研制人員對嫦娥一号進行伽馬譜儀的測試,測試中發現某個參數發生了變化。但研制人員認為這不是關鍵參數,所以接下來修一修、處理一下應該就可以了,因而就沒有上報。但現場這個細微的變化,沒有逃過葉培建的眼睛。“從正常值變得不正常了,那就說明設備肯定是有問題了,那會不會影響到整個衛星?”葉培建說,對航天人來說,如果做100次試驗,99次成功,有一次失敗了,那要問為什麼失敗。“進度很重要,但進度一定要服從質量,有一點疑問都不行。”

在嫦娥三号的研制過程中,葉培建團隊假定了200多個故障。“都進行了風險分析,全部都有預案。”葉培建說,有些故障發生後沒有長時間來仔細考慮,必須按照預案有條不紊地及時實施。比如嫦娥三号的着陸,“下降的過程總共不到20分鐘,如果發生故障,我們幾個人再商量商量?那不行。”如果萬一發生了預案中沒有的情況,并且時間還允許的情況下,就來得及挽救。“飛行器飛行時,地面也有一套裝置,在一比一運行。這時,就要利用地面這套設備,趕快來模拟這個故障。”

也是在這種充足準備的基礎上,研制團隊僅僅用了三年的時間,就完成了嫦娥一号這樣一顆全新衛星的研制,從嫦娥一号至嫦娥三号用了不到十年的時間。

“不要讓後人怪我們”

2007年,嫦娥一号發射成功之後,葉培建還分派一部分人去搞火星探測。而在嫦娥一号的研制過程中,團隊還做了一個“備份星”,時任中國探月工程總設計師的孫家棟在發射前問他“備份星幹什麼用”。那個時候,研制團隊就已經想到了探測火星。

2016年4月,中國國家航天局宣布中國火星探測任務正式立項。宣告立項那天,葉培建特意“穿上西裝,系上領帶”。對于接下來的火星探測,葉培建表示,中國第一顆火星探測器将于2020實施發射,按照“一步實現‘繞’‘落’‘巡’,二步實現采樣回”實施。國際上第一次火星探測一般“繞”與“落”是分開的,但中國若一次實現“繞”“落”“巡”三個目标,“就能一步走進比較先進的行列。”葉培建說,“同時,我們也在繼續論證下一步的小行星探測、木星探測,以及更遠的地方。”
   

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